CodingBox ドキュメント

伝送・アクセス機器：メディアコンバーター、トランスポンダー、ROADM、OLT/ONU、保護切替

スイッチポートのトランシーバーと局舎のアンプの間には、光信号の変換・集約・波長割り当て・経路制御・保護を行う一連の機器があります。エッジのメディアコンバーター、DWDM終端のトランスポンダーとマクスポンダー、複数方向ノードのROADM、アクセスネットワークのOLTとONU、そして光ファイバーの断が気づかれてはならない箇所に設置される光保護スイッチです。そのほとんどはプラガブルトランシーバーに対応しているため、トランシーバーのカテゴリーがそれぞれの内部にそのまま当てはまります。本ページでは、機器クラスとその役割、ルーターにおけるトランスポンダーとコヒーレントプラガブルの選択、メディアコンバーターの正しい選び方、PON機器、光レイヤーでの保護、電源とサイト要件、管理インターフェース、そしてよくある落とし穴を取り上げます。

機器クラス

クラス機能ポートとプラガブル用途
メディアコンバーター銅線↔光ファイバー、マルチモード↔シングルモードの変換、またはスイッチなしのレート変換；非管理型または管理型RJ45×1とSFP×1、または固定光学系；100M/1G/10Gデスク、カメラ、産業現場、銅線ポートを光ファイバーで延長する場合
OEO変換器、リピーター光ファイバー↔光ファイバーの電気再生（2Rまたは3R）；波長変換、例えばグレー1310 nmからCWDMチャネルへの変換SFPケージ2個伝送距離の延長、グレー光からWDM合波器への入力
トランスポンダーグレーのクライアント信号（LR4、SR4）をカラー化されたライン信号にマッピングする——OTNフレーミングとFECを伴うコヒーレントDWDM；チャネルごとの性能監視クライアント側QSFP/SFP＋ライン側コヒーレント光学系（プラガブルまたは内蔵）DWDM終端サイト（DWDM ネットワーク設計と OTN）
マクスポンダー複数のクライアントを1つの波長に集約する：10 × 10G → 100G、4 × 100G → 400Gクライアント側ケージ＋ライン側同上、クライアント側が波長容量より低速の場合
OTNスイッチ、クロスコネクト波長と方向の間でODUコンテナを切り替える；サブ波長グルーミングライン側カードとクライアント側カード大規模な伝送ノード
ROADM（波長選択スイッチ方式）ソフトウェア制御により方向ごとに波長を追加・分岐・通過させる；2–8+方向；カラーレス、ディレクションレス、コンテンションレスの各方式；flexgridWSSモジュール、増幅器、OCM、OSC；トランスポンダーまたは波長可変プラガブル用のアド/ドロップポート光ファイバーの方向が2つを超えるメトロおよび長距離ノード（DWDM コンポーネント）
固定合分波器、OADM受動的な波長の合波と分波；参考として記載LCまたはMPOポートWDMが使われるあらゆる場所（受動設備）
光保護スイッチ（OPS）光信号の消失時にトラフィックを予備の光ファイバーまたは経路に切り替える1+1（送信側にスプリッター、受信側にスイッチ）または1:1保護された地点間リンク、リング
光スイッチ、OXC光ファイバー単位で切り替える——MEMSまたはロボット式クロスコネクト多数の光ファイバーポートテストアクセス、自動パッチング、実験室・監視システム
PON OLT点対多ツリーのヘッドエンド：上り方向のバーストをスケジューリングし、ONUを認証するPONポートはクラスB+/C+/C++/N1/N2/E1/E2のSFP/SFP+/XFPモジュール、GPON＋XGS-PONのコンボポート；アップリンク10–100G電話局と街頭キャビネット（PON 光モジュール）
PON ONU/ONT加入者側：バーストモード送信器、ホームゲートウェイまたはビジネス用ユニット；顧客のスイッチに挿すSFP形式の「ONUスティック」としても使われる固定光学系またはSFP顧客構内（PON の仕組み）
PON伝送距離延長器スプリッター設置箇所でのOEOまたはSOA増幅器両側ともPON光モジュール20 kmを超えるツリー、または分岐数が多いツリー（増幅器と再生）
コヒーレントプラガブルを使うルーターまたはスイッチIP-over-DWDM：ルーターポートの400ZR/ZR+モジュールがトランスポンダーを置き換えるQSFP-DD / OSFPコヒーレントデータセンター間接続、メトロ（コヒーレント長距離伝送）
監視ユニットRFTS/OTDRカード、光チャネルモニター、パワーモニターテストアクセスカプラーライン中継サイト、ROADMノード（監視と管理）

ルーターにおけるトランスポンダーとコヒーレントプラガブル

基準トランスポンダーシェルフルーター内蔵のコヒーレントプラガブル（IP-over-DWDM）
伝送距離と性能最高：内蔵光学系、高い送信パワー、最良のFECとDSP；数千 km400ZRは増幅で120 km；ZR+は数百～1 000+ km
電源とスペース専用シェルフが必要、ビットあたりの消費電力が大きい追加シェルフ不要；ルーターのケージ内でモジュールあたり15–25 W（電力と消費電力）
管理伝送NMS、OTN性能監視、レイヤー分離ルーターNMS；光学指標にはCMIS VDMを使用；分界点が少ない
相互接続性標準化されない限りライン側はベンダー独自仕様OIF 400ZRとOpenZR+はベンダー間で相互接続できる
柔軟性クライアントを自由に組み合わせ可能、サブ波長グルーミングモジュールあたりクライアント1つ；OTNグルーミングなし
コスト短距離では波長あたりのコストが高いメトロとDCIでは低コスト
典型的な選択長距離伝送、混在サービス、通信事業者DCI、メトロ、ハイパースケール、企業WAN

メディアコンバーターの正しい選び方

特徴重要な理由
管理型（SNMP、Web）と非管理型管理型コンバーターはリンク状態、SFPのDDM、エラーを報告する；非管理型はブラックボックスである
リンク障害パススルー（LFP）、遠端障害これがないと、対向側での光ファイバー断でも銅線リンクはupのままとなり、スイッチは気づかない——ルーティングは切り替わらない
オートネゴシエーション銅線側はネゴシエーションを行うが、100BASE-FXの光側は行わない——速度とデュプレックスを固定する；1G光は独自のネゴシエーションを持つ（FEC とオートネゴシエーション）
固定光学系ではなくSFPベースリンクごとにSR/LR/BiDi/CWDMを選択できる；コンバーターのベンダーによるSFPのベンダーロックに注意（ベンダーロック）
電源ACアダプター、PoE給電、またはDINレール12–48 V；アダプターの紛失が最も多い「光ファイバー障害」である
環境キャビネットと屋外は産業用（−40 … +75 °C）；屋内は商用グレード
レートとMTUジャンボフレーム対応、2.5/5/10Gバリエーション；ストアアンドフォワードは遅延を追加する
使うべきでない場面監視対象ネットワークの中の見えないホップとして——適切なSFPを挿したスイッチポートなら管理できるが、コンバーターはできない

PON アクセス機器

項目備考
OLTポートクラスB+（28 dB）、C+（32 dB）、C++（35 dB）；XGS-PON N1/N2/E1/E2（29–35 dB）；クラスはマージンを含めてODN損失をカバーしなければならない（ODN クラスとバジェット）
コンボポート内部WDMにより同一光ファイバー上でGPONとXGS-PONを収容する；ODNスプリッターが広帯域（1 260–1 650 nm）であることを確認する
ONU認証OLTに設定されたシリアル番号またはLOID/パスワードによる；ONUスティックのPONパラメーターはSFPのEEPROMではなく、その独自の管理領域にある
分岐比と伝送距離20 kmで1:32が標準的；1:64や1:128にはクラスC+/Eと短い引き込み線が必要；40–60 kmには伝送距離延長器を使う
バーストモード上り方向は時分割方式：ONUのレーザーはバースト状に発光し、OLTの受信器はバーストごとにリセットする——ONUのDDM送信パワーはバースト中のみ有効（PON の問題）
電源OLTは−48 V DCとバッテリー；ONUは商用電源、ライフライン音声用にバッテリーをオプションで追加
保護ITU-T G.984.1に準拠したタイプB（OLTポートとスプリッターまでのフィーダーの冗長化）またはタイプC（完全二重化）

光レイヤーでの保護

方式メカニズム切替時間備考
1+1 OPS送信信号を2本の光ファイバーに分岐し、受信側で良好な方を選択する< 20–50 ms送信パワーが半分になる（3.5 dBスプリッター）；経路長差がタイミングに影響する
1:1 OPS現用光ファイバーでトラフィックを流し、消失時に予備へ切り替える< 50 ms予備側は低優先度トラフィックを流せる
OTNまたはROADMによる復旧障害後に新しい波長パスを計算する数秒～数分メッシュネットワーク；1+1を補完する
リンクアグリゲーション、IPルーティングイーサネットまたはIPレイヤーで経路を再設定する50 ms～数秒いずれにせよトランシーバー2個と光ファイバー2本が必要
PONタイプB／COLTポートの冗長化、またはODNの完全二重化< 50 msビジネスPON
ルートの分離2本の光ファイバーが同じ管路にない場合にのみ保護は効果を発揮する（光ファイバーネットワークのトポロジー）——

電源、環境、サイト

サイト電源環境
電話局、データセンター−48 V DC電源設備、またはUPS付きAC；バッテリーで4–8時間；発電機機器クラスに応じた温度管理と通風（スイッチクラス）
増幅器またはROADMの局舎−48 V DC、バッテリー、発電機接続を備えることが多い冷却、そして寒冷地では外気−40 °Cが電子機器に及ばないようにする暖房；扉・温度・煙・浸水のセンサー
能動機器を収容する街頭キャビネット、FDHバッテリー付きAC、または遠隔からのPoE/12–48 V産業温度（I-temp）対応のモジュールと機器；防塵防湿シール（温度グレード）
電柱設置ノード現地AC、遠隔地では太陽光とバッテリー密閉筐体、避雷対策
顧客構内商用電源；ONU用にUPSまたはライフラインバッテリー一般消費者向け環境；防塵キャップと曲げ半径の制約は変わらず適用される

管理インターフェース

インターフェース用途
CLI over SSHスイッチ、ルーター、OLT；show interface transceiver およびそれに相当するコマンドの取得元（管理と監視）
SNMPあらゆるクラスの機器からのトラップとポーリング；光パワー、レーザーバイアス、温度用のMIB
NETCONF/YANG、gNMI、OpenConfig最新のルーターやライン系装置からのストリーミングテレメトリー、トランシーバーの型式を含む
TL1レガシーな光伝送機器と一部のOLT
Web インターフェースメディアコンバーター、小型OLT、ONU
光監視チャネル（OSC）光ファイバー内・トラフィック帯域外で行う、ライン中継サイト間の管理
EMS/NMSベンダーのエレメントマネージャーと通信事業者の統合管理システム；光ファイバー、モジュール、サービスの各アラームを関連付ける（監視と管理）

よくある落とし穴

落とし穴結果対策
リンク障害パススルーのない非管理型メディアコンバーター遠端の断がスイッチから見えない；フェイルオーバーが起きないLFP付きの管理型コンバーター、またはスイッチポートを使う
光側を固定速度にし、対向側はオートネゴシエーションのまま片側だけリンクupになる両方のコンバーターの設定を一致させる
ODN損失を下回るOLTモジュールクラス気温のピーク時に遠方のONUが切断されるクラスC+/C++、分岐数を減らす、または伝送距離延長器を使う
コンバーターまたはOLTによるSFPのベンダーロック予備品交換後に「非対応モジュール」と表示される互換性リストにあるコード済みモジュールを使う（光モジュールの検証）
ROADMが通過させないチャネルに設定された波長可変モジュール送信パワーは正常なのに遠端で光が来ないチャネルプランを合わせる（波長可変トランシーバー）
長さの異なる経路での1+1保護タイミングの非対称性、切替時のPTPエラー測定して補正する（光ファイバーの特性評価）
増幅器サイトにバッテリーまたは監視がない瞬停が断と同じ扱いになり、顧客が最初に気づくバッテリー、発電機、環境アラーム
屋外キャビネットに商用温度グレードの機器夏季の故障、レーザーのドリフト産業グレードの機器とモジュールを使う
広帯域でない旧式のODNスプリッター稼働中のGPONツリーへのXGS-PONオーバーレイが失敗する広帯域スプリッターを使用し、1 577 nmで特性評価する
2社のベンダーのコヒーレントライン側を混在させる400ZR/OpenZR+以外では相互接続できない波長ごとに同一ベンダーで揃えるか、標準モードを使う

CodingBox では

本ページで扱う機器はすべて内部にプラガブルモジュールを持っており、CodingBoxが力を発揮するのはそこです。OLTのSFPはPONクラスとバーストモードの識別情報を、ONUスティックは波長を、波長可変 DWDMモジュールはチャネルとグリッドを、メディアコンバーターのSFPはそのコンバーターが受け付けるコーディングを、それぞれベンチでチェックします。機器をラックに搭載する前に、不一致をベンチで検出できます（Check transceiver、Code database、 PON 光モジュール）。

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