OM3 と OM4 マルチモード ファイバー: 実際にネットワークに適合するのはどちらですか?

OM3 と OM4 は両方とも 50/125µm レーザー-に最適化されたマルチモード ファイバーです。 OM4 は、より高いモーダル帯域幅 (4700 MHz/km 対 2000 MHz/km) とより長い到達距離を提供します。 10GbE の稼働距離が 300 メートル未満であれば、OM3 は正常に動作します。 100 メートルを超える 40G または 100G リンクを計画していますか? OM4 には適度なプレミアムを支払う価値があります。

実際の意思決定のフレームワーク

仕様に入る前に、お客様が「OM3 ですか、OM4 ですか?」と尋ねたときに私たちが説明するロジックを以下に示します。

• 10GbE、300m 未満で動作、予算が重要:OM3。この速度と距離ではパフォーマンスに違いはありません。
• 10GbE、300 ～ 550m で動作:OM4。これは、OM4 の拡張範囲が 10G で実際に重要となる唯一の速度層です。
• 40GbE または 100GbE、100m 以内で動作:どちらでも機能します。 OM3 はコストを節約します。 OM4 はマージンを追加します。
• 40GbE または 100GbE、100 ～ 150m で動作:OM4。 OM3 では確実に成功しません。
• 500m を超えるマルチモード アプリケーション:OM3 と OM4 を比較するのはやめてください。シングルモード ファイバーが必要です。-

これでおそらく意思決定の 90% がカバーされます。この記事の残りの部分では、これらのカットオフが存在する理由と、エッジケースがどこで注意を必要とするかについて説明します。

OM3 と OM4 の実際の違い

どちらのファイバーも同じ 50µm コア、同じ 125µm クラッド、同じアクア ジャケット (通常)、および同じコネクタ互換性を共有します。これらは ISO 11801 規格に従って製造されており、850nm VCSEL レーザー用に最適化されています。外側から見れば、それらは同一です。

違いは内部にあり、製造時に屈折率勾配がどの程度厳密に制御されるかです。 OM4 のより厳しい許容誤差により、モード分散-ファイバーを通過する異なる光路間のタイミングの分散が減少します。分散が少ないということは、有効モード帯域幅 (EMB) がより高いことを意味します: OM4 では 4700 MHz/km であるのに対し、OM3 では 2000 MHz/km です。

この帯域幅の数値は、特定の速度でサポートされる距離に直接変換されます。帯域幅が大きいほど、信号品質が低下するまでの到達距離が=長くなります。

速度による距離制限: 重要な数値

ほとんどの記事が雑になるのはここです。彼らは「OM3 は 100G で 100m を実行し、OM4 は 150m を実行します」と言い、そのままにしておきます。しかし、100 ギガビット イーサネットは 1 つのものではなく、-異なるファイバー要件を持つ複数の物理層規格です。

1 ギガビットおよび 10 ギガビット イーサネット

1GbE (1000BASE-SX) では、OM3 と OM4 は両方とも 1000 メートルに達します。意味のある違いはありません。

10GbE (10GBASE- SR) では、ギャップが開きます。

• OM3: 300メートル
• OM4: 400 メートル（標準仕様）、高品質のファイバーとクリーンな接続で最大 550 メートル-

ほとんどのエンタープライズ 10GbE の稼働距離は 300 メートル未満であるため、OM3 はそれらを問​​題なく処理します。 OM4 がこの速度で実際にキープできるのは 300 ～ 400 メートルのゾーンです。

40 ギガビット イーサネット (40GBASE-SR4)

40GbE は並列光を使用します。4 つの 10G レーンが各方向に 4 本のファイバーで送信され、8 本のファイバーが必要です。MTP/MPO接続.

• OM3: 100メートル
• OM4: 150メートル
•  

100 ギガビット イーサネット: 2 つの異なる動物

ここで混乱が起こります。 「100G マルチモード」は、次の 2 つのまったく異なる意味を持ちます。

100GBASE-SR4はそれぞれ 25Gbps で 4 つのレーンを使用し、8- ファイバー MPO コネクタ (40GBASE-SR4 と同じ物理インターフェイス) を必要とします。距離制限:

• OM3: 70メートル
• OM4: 100メートル

100GBASE-SR10はそれぞれ 10 Gbps で 10 のレーンを使用し、24 ファイバー MPO コネクタが必要です。距離制限:

• OM3: 100メートル
• OM4: 150メートル

SR4 は使用するファイバーが少なく、QSFP28 トランシーバーのフォーム ファクターに適合しているため、現在の展開でははるかに一般的です。 SR10 は存在しますが、採用は限られています。 「マルチモードで 100G」と言うとき、それはほとんどの場合 SR4 を意味します。これは、OM3 の最大到達距離が 100 メートルではなく 70 メートルであることを意味します。

お客様が 100 メートルの到達距離を想定して 100G リンク用の OM3 を指定しているのに、85 メートルの距離を走っても認定されないことが判明したのを見てきました。{6}} 100GBASE-SR4 を導入している場合は、70 メートルを OM3 の上限として扱い、それに応じて計画してください。

最もよく見られる間違い

顧客は、実際の問題がまったく別のものである場合に、OM3 と OM4 のどちらを選択するかで悩んでいます。

私たちの経験では、ファイバーのグレードが導入上の問題を引き起こすことはほとんどありません。問題の原因:

• MPO の極性が一致していません。方法 A、B、または C?極性が間違っていると、ファイバーの種類に関係なくリンクが切断されます。
• コネクタが汚れている。MPO フェルールにゴミが付着すると、OM3 と OM4 の減衰仕様の差よりも多くの損失が発生します。
• 繊維の種類を誤って混ぜてしまう。誰かが OM3 コードを OM4 トランクに接続したり、さらに悪いことに、50µm ファイバーを従来の 62.5µm OM1 インフラストラクチャに接続したりします。コアの不一致（グレードではありません）により、3 ～ 4 dB の損失が発生します。
• トランシーバーとファイバーの速度が一致していません。10G- 専用トランシーバーを 40G 並列光用に設計されたリンクに接続すると、なぜ動作しないのか不思議に思います。

新しい構築を行う場合は、ファイバー グレードを 1 つ選択して標準化します。 OM4 のコストは若干高くなりますが、40G/100G アップグレードの距離に対する不安は解消されます。既存の OM3 インフラストラクチャに追加する場合は、追加のリーチが必要であることが確実でない限り、OM3 を使い続けてください。-いずれにせよ、混合すると OM3 のパフォーマンスが全体的に低下します。

マルチモードを完全にスキップする場合

ファイバーサプライヤーにとって直観に反しているように見えるかもしれない私たちのアドバイスは次のとおりです。答えは OM3 または OM4 ではない場合もあります。シングル-モードです。

マルチモード ファイバーが存在するのは、終端処理が安価であり、歴史的には安価なトランシーバーが必要であったためです。しかし、そのコスト差は縮まりました。. 10G シングルモード SFP+ モジュール-現在では、マルチモードの同等のモジュールよりもわずかにコストがかかるだけです。シングル-モードでは次のことが可能です:

• 距離はメートルではなくキロメートルで測定されます
• 距離の制約のない 25G、40G、100G、400G への明確なアップグレード パス
• OM3/OM4/OM5 の混乱はありません-OS2 シングル-モードは正常に動作します

建物間の距離が 300 メートルを超える場合、または 15+ 年間使用する必要がある新しいキャンパス バックボーンを設置する場合は、マルチモードを限界まで拡張するよりもシングルモードの方が合理的であることがよくあります。-トランシーバーのコストがわずかに高いため、マルチモードでは実現できない柔軟性が得られます。

とはいえ、データセンターのリーフ-スパイン接続、サーバー-からスイッチ-へのリンク、およびほとんどの建物内での実行では、マルチモードは依然としてコスト効率が高く実用的です。-合わないところには無理に押し込まないでください。

減衰: 二次的な懸念事項

OM3 ファイバーは、850nm で 3.5 dB/km の最大減衰を指定します。 OM4 では、これが 3.0 dB/km に改善されます。 0.5 dB/km の差は意味があるように思えますが、一般的なマルチモード距離（300 メートル未満）では、コネクタの嵌合間で見られる変動よりも 1 デシベルの数分の一に相当します。{9}}

減衰は、限界設置環境でのリンク バジェットの計算においてより重要です。複数のパッチ ポイントを使用して 10GbE で OM3 を 300{7} メートルの制限に近づける場合、dB のあらゆる端数が重要になります。ただし、ほとんどの標準的な導入では、OM3 と OM4 の帯域幅/距離の違いが減衰よりも決定に関係します。

既存の設置におけるファイバーの識別

クイック バージョン: OM3 と OM4 は両方とも伝統的にアクア ジャケットを使用します。一部のメーカーは現在、OM4 専用に「エリカ バイオレット」（紫-マゼンタの色合い）を使用していますが、その採用には一貫性がありません。-特に北米ではまだ多くの OM4 がアクアで出荷されています。

ラベルのないケーブルを識別する必要がある場合は、ジャケットに印刷されたマークを確認するか (メーカーは一定の間隔でファイバーの種類を印刷します)、またはドキュメントを参照します。インストーラーが紫色の規則に従っていたことがわかっていない限り、視覚的な色だけでは信頼できません。

OM5はどうですか？

OM5 (広帯域マルチモード ファイバー) は、850-953nm にわたる短波波長分割多重をサポートします。同じファイバ ペア上で複数の波長を実行することにより、より高い総帯域幅が可能になり、SWDM 光を使用する 100G および 400G アプリケーションに役立ちます。

現在のほとんどの展開では、OM5 は過剰です。標準 850nm で OM3/OM4 と下位互換性があるため、SWDM の採用が拡大した場合でも将来を見据えた選択肢として機能します。-しかし現在でも、実際的な決定は OM3 対 OM4 のままです。お客様が特定の SWDM 要件を持っていない限り、OM5 をプッシュすることはありません。

コストの現実

OM4 は OM3 よりも価格が高くなりますが、パッチコードや短いアセンブリの場合、その差はそれほど大きくはありません。-場合によっては、わずか数パーセントの差です。プレミアムは、長いトランク ケーブルや大量の注文でより顕著になります。-

コスト計算が興味深いのは、OM4 の延長範囲によって中間配線フレームの必要性がなくなるか、2 つの機器室を 1 つに統合できる場合、ケーブル料金が何倍にもなって元が取れることになります。逆に、すべての実行が OM3 制限内に問題なく収まる場合、未使用の機能に追加料金を支払うのは意味がありません。

通常、次のことを推奨します。新しいデータセンターの構築は OM4 で標準化する。特定のリンクがより長い到達距離を必要としない限り、既存の OM3 インフラストラクチャは OM3 のままです。 -実行時間が 10000 万未満の予算に制約のあるプロジェクトは、安全に OM3 を選択できます。

私たちが取り組んできた実際のプロジェクトのシナリオ

これがどのように展開するかを示す、実際の顧客との会話の例をいくつか示します。

シナリオ 1: 倉庫ネットワークのアップグレード。ある物流会社は、180,000 平方フィートの配送センター全体に新しい 10GbE スイッチを接続する必要がありました。最長滑走距離：140メートル。請負業者は「将来の備えとして」OM4 を引用しました。-私たちの見解: OM3 は 300 メートルで 10GbE を快適に処理します。今後 5 年間で 40G/100G を計画していない限り (実際にはそうではありませんでした)、OM4 はメリットなしでコストを追加します。彼らは OM3 を採用し、ケーブル配線を 12% 節約しました。

シナリオ 2: データセンターのリーフ-スパイン ファブリック。コロケーション プロバイダーは、スパイン スイッチとリーフ スイッチの間に 100GBASE- SR4 を使用して新しいポッドを構築します。平均走行距離: 65 メートル、最長距離: 95 メートル。彼らは当初、さまざまな記事で見た「100 メートル」の制限を想定して OM3 を仕様しました。問題: OM3 上の 100GBASE-SR4 は最大 70 メートルに達します。彼らの95メートル走は証明されない。 OM4 (SR4 の 100 メートル制限) に切り替え、問題は解決しました。

シナリオ 3: キャンパス バックボーンの交換。建物間の老朽化した OM1 インフラストラクチャを置き換える大学。 400メートルを超えるランもありました。マルチモード距離を最大化するための OM4 について質問されました。私たちのアドバイス: 400+ メートルでは、マルチモード物理学との戦いになります。シングルモード OS2 ファイバーはトランシーバーのコストが若干高くなりますが、キロメートル規模の到達距離と 20- 年間のアップグレード パスを提供します。建物間のリンクにはシングルモードを使用し、建物内の配信にはマルチモードを維持しました。-

これらの例には共通点があります。正しい答えは、理論的な「仮定」のシナリオではなく、実際の距離要件と現実的なアップグレードのタイムラインによって決まります。

コネクタと終端に関する注意事項

OM3 と OM4 はどちらも同じ終端ハードウェアを使用します。LCコネクタ二重接続用の最新の設備が主流です。MTP/MPOコネクタ40G および 100G の並列光を処理します。工場で終端された-アセンブリは、現場で終端されたものよりも一貫した損失パフォーマンスを実現します。-事前に終端された高速リンクを導入している場合、-OM4 MTP トランクおよびブレークアウト ケーブル設置環境の変数を減らします。

実用的な注意事項: 40G/100G パラレル光ファイバーの場合、MPO 極性タイプ (方法 A、B、または C) がトランク ケーブルと機器の間で一致していることを確認してください。極性エラーは、ファイバーのグレードとは関係なく、リンク障害を引き起こします。

よくある質問

結論

OM3 は、300 メートル以内の 10GbE 導入に引き続き有力な選択肢です。-これにより、ほとんどの企業 LAN シナリオがカバーされます。 OM4 は、40G/100G リンクを導入する場合、OM3 の距離制限を超える場合、または再ケーブルせずに将来の速度アップグレードに備えて余裕が必要な場合に、そのプレミアムを正当化します。

より大きな間違いは、間違ったグレードを選んだことではありません。シングルモードの方が合理的であるところにマルチモードを強制したり、互換性のないファイバ タイプを混在させたり、並列光学系の導入で MPO 極性を見落としたりしています。-これらを正しく理解すれば、OM3/OM4 の決定は簡単になります。

特定のプロジェクトのファイバーの仕様を決定するのにサポートが必要ですか?当社の技術チームは、お客様の距離要件を検討し、適切な組み合わせを推奨します。マルチモードファイバーの種類、コネクタ構成、およびトランク/パッチ アセンブリ。