さまざまな光ファイバのITU-T標準について

2022年06月07日 Worton より更新

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新しい5G光ネットワークアーキテクチャには、高帯域幅と低遅延が必要です。したがって、光ファイバケーブルのプロバイダーはすべて、5Gネットワーク展開用の新しい5G関連製品を製造するという課題に対応する準備をしています。近年、コアからアクセスネットワークまでの5Gニーズを満たす革新的な光ファイバが導入されました。たとえば、グローバル光ファイバサプライヤーであるコーニングのTXF™光ファイバ、SMF-28ウルトラ光ファイバ、SMF-28ウルトラ200光ファイバなどです。これらの３種類の光ファイバは、ITU-T G.654.E、ITU-T G.652.D、およびITU-T G.657.A1規格に準拠しています。光ファイバのITU-T標準タイプは何ですか？それらの間の類似点と相違点は何ですか？

ITU-T標準はITU-T勧告とも呼ばれ、マルチモードおよびシングルモードの光ケーブルの幾何学的および伝送特性について説明しています。現在、発行日に有効なITU-Tの一般的な推奨事項が7つあります。それらはITU-TG.651.1、ITU-T G.652、ITU-T G.653、ITU-T G.654、ITU-T G.655、ITU-T G.656、およびITU-T G.657です。

ITU-T G.651.1-FTTHシステム用の50/125µmグレーデッドインデックスマルチモード光ファイバ

ITU-T G.651.1は、2008年に廃止されたITU-T G.651標準に基づいて開発されました。これは、850 nmバンドまたは1300 nmバンドの領域で使用される50/125 µmグレーデッドインデックスマルチモード光ファイバを定義します。あるいは両方の波長領域で同時に使用されます。次の表に示すように、この光ファイバの曲げ半径は15 mmです。他のマルチモード光ファイバではより厳密な曲げ半径のパフォーマンスを定義していないため、この光ファイバは曲げに影響されないマルチモード光ファイバと見なすことができます。最近、G.651.1光ファイバは、主にFTTHネットワークのマルチテナント/住宅ビルで使用されているほか、光ファイバツーゾーン（FTTZ）アーキテクチャーなどのエンタープライズネットワークの機能に適用されます。

	クラッド径 & コア径	マクロベンド損失	減衰	波長範囲	アプリケーション
G.651.1	125 ±2 µm; 50 ±3 µm	15 mm	850 nmでの最大値: 1 dB 1300 nmでの最大値: 1 dB 850 nmでの最大値: 3.5 dB/km 1300 nmでの最大値: 1.0 dB/km	850 nm; 1300 nm	FTTHおよびFTTZアーキテクチャをサポートします。特定の環境でのアクセスネットワークには、石英マルチモード光ファイバの使用をお勧めいたします。

ITU-T G.652-CWDMシステム用の標準シングルモード光ファイバ

ITU G.652は、ITU-Tによって指定された最初のシングルモード光ファイバ標準です。G.652.A、G.652.B、G.652.C、およびG.652.Dの4つのリビジョンが含まれています。その中で、G.652.AおよびG.652.B光ファイバは、最近のWDMアプリケーションのパフォーマンスが劣るため、現在ほとんど使用されていません。G.652.CおよびG.652.D光ファイバは、減少したウォーターピーク（ZWP-ゼロウォーターピーク）を特徴としており、粗波長分割多重（CWDM）伝送をサポートする1310nm～1550nmの波長領域で使用できます。G.652.D光ファイバは、今日の最も先進的なテクノロジーです。これは、投資に対する最大の利益をもたらすだけでなく、最高の保護も提供します。ほとんどの現在のアプリケーションで、それはシングルモード光ファイバを展開するときの最初の選択肢として推奨される光ファイバです。

	特徴	波長範囲	アプリケーション
G.652.A	最大PMDQ=0.5 ps/√ km	OおよびCバンド	ITU-T G.957およびG.691で最大STM-16まで、10 Gbit/sで最大40 km（イーサネット）、およびSTM-256でITU-T G.693を推奨するアプリケーションをサポートします。
G.652.B	1625 nmで指定された最大減衰です。最大PMDQ=0.2 ps/√km	O、C、Lバンド	ITU-T G.691およびG.692の一部などのSTM-64までのより高いビットレートアプリケーション、およびITU-T G.693およびG.959.1のアプリケーション用のSTM-256をサポートします。
G.652.C	1383 nmで指定された最大減衰（1310 nm以下）です。最大PMDQ=0.5 ps/√km	O、E、S、C、Lバンド	G.652.Aに似ていますが、この規格では、1360 nmから1530 nmの拡張波長範囲の一部での伝送が可能です。CWDMシステムに適しています。
G.652.D	1310〜1625 nmで指定された最大減衰。1383 nmで指定された最大減衰（1310 nm以下）です。最大PMDQ=0.2 ps/√km	O、E、S、C、Lバンド	G.652.Bに似ていますが、この規格では、1360 nmから1530 nmの拡張波長範囲の一部での伝送が可能です。CWDMシステムに適しています。

ITU-T G.653-長距離伝送用の分散シフトシングルモード光ファイバ

ITU G.653は、減衰が最小の1550 nm波長付近でゼロ分散値を示す分散シフトシングルモード光ファイバを定義しています。G.653勧告にはG.653.AとG.653.B光ファイバカテゴリが存在します。その二つ光ファイバカテゴリのはどちらも波長1550 nmの領域で機能し、減衰係数が0.55 dB/km未満で実行される場合、約1310 nmで機能します。現在、G.653光ファイバはほとんど配備されておらず、WDMアプリケーションではG.655光ファイバに置き換えられています。理由は、G.653光ファイバのチャネルが1550 nm付近で4波混合非線形効果（FWMはWDMシステムの非線形効果です）を強くて受けているためです。

	特徴	波長範囲	アプリケーション
G.653.A	1550 nmでのゼロ波長分散値です。1550 nmでの最大減衰は0.35 dB/kmです。最大PMDQ=0.5 ps/√km	1550 nm	長距離にわたって1550 nmでの高ビットレートアプリケーションをサポートします。
G.653.B	1550 nmのみで指定された最大減衰量です。最大PMDQ=0.2 ps/√km	1550 nm	この標準は、PMD係数が低いため、G.653.Aよりも高いビットレートの伝送アプリケーションをサポートします。

ITU-T G.654-長距離海底および地上ネットワーク用のカットオフシフトシングルモード光ファイバ

ITU-T G.654は、1500 nm～1600 nm領域で最適化されたカットオフシフトシングルモード光ファイバをカバーしています。G.654.A、G.654.B、G.654.C、G.654.D、およびG.654.Eの5つのリビジョンが含まれています。その中で、G.654.A、G.654.B、G.654.C、およびG.654.D光ファイバは、長距離海底アプリケーションに適しています。G.654.E光ファイバは高速長距離地上光ネットワーク用に設計され、次世代超高速長距離光ネットワークの伝送性能を最適化する有望な候補とされています。G.654.E光ファイバの詳細については、高速長距離光ファイバソリューション-G .654.Eシングルモード光ファイバをご覧ください。

	特徴	波長範囲	アプリケーション
G.654.A	1550 nmでの最大減衰は0.22 dB/kmです。最大PMDQ=0.5 ps/√km	1550 nm	光増幅器を使用した長距離地上線システムや海底ケーブルシステムなどの長距離デジタル伝送アプリケーションに適しています。
G.654.B	1550 nmでの最大減衰は0.22 dB/kmです。最大PMDQ=0.20 ps/√km	1550 nm	G.654.Aと同じITU-Tシステム、1550 nm領域のITU-T G.69.1長距離アプリケーション用です。G.973のリモートポンプ光増幅器を備えた、より長距離でより大きなWDMリピーターレス海底システムにも適しています。G.977の光増幅器を備えた海底システムにも適しています。
G.654.C	1550 nmでの最大減衰は0.22 dB/kmです。最大PMDQ=0.20 ps/√km	1550 nm	G.959.1の高ビットレートおよび長距離アプリケーションに適しています。
G.654.D	1550 nmで最大0.20 dB/kmの減衰です。最大PMDQ=0.20 ps/√ km	1550 nm	G.973、G.973.1、G.973.2、およびG.977の高ビットレート海底システムに適しています。
G.654.E	1550nmで0.23dB/ kmの最大減衰です。最大PMDQ=0.20 ps/√ km	1550 nm	ITU-T G.654.Bに似ていますが、マクロ曲げ損失の仕様がITU-T G.652.D光ファイバよりも小さく、公称MFD範囲がより厳密です。OSG特性が改善された地上ケーブルとして使用され、100G/200G/400Gシステムなどの高ビットレートのコヒーレント伝送をサポートします。

ITU-T G.655-CWDMシステム用のレガシー長距離シングルモード光ファイバ

ITU-T G.655は、1550 nmおよび1625 nmで仕様が指定されたノンゼロ分散シフトシングルモード光ファイバを定義しています。G.655.A、G.655.B、G.655.C、G.655.D、およびG.655.Eの5つのカテゴリに対応しています。これらの光ファイバは、もともと1530〜1565 nmの範囲の波長での使用を目的としていましたが、最大1625 nmから1460 nmまでの波長をサポートするように準備することもできます。G.655光ファイバは、長距離およびバックボーンアプリケーションに適した、WDMおよび長距離ケーブルの配線で2005年より前に普及しました。ただし、現時点では使用されなくなり、G.652.D光ファイバに置き換えられます。

	特徴	波長範囲	アプリケーション
G.655.A	1550 nmでのみ最大減衰があります。BおよびCカテゴリーより低いCD値です。	Cバンド	200GHzまでのチャネル間隔でCバンドのDWDM伝送（G.692）アプリケーションをサポートします。
G.655.B	指定された最大減衰は1550および1625 nmです。最大PMDQ=0.5 ps /√km	C+Lバンド	最小100 GHzのチャネル間隔でC+ L帯域のDWDM伝送（G.692）アプリケーションをサポートします。
G.655.C	指定された最大減衰は1550および1625 nmです。最大PMDQ=0.2 ps /√km	O ～ Cバンド	G.655.Bに似ていますが、最大2000 kmのSTM-64（10 Gbps）の高ビットレートでの伝送アプリケーションを可能にします。STM-256（40 Gbps）にも適しています。
G.655.D	指定された最大減衰は1550および1625 nmです。最大PMDQ=0.2 ps /√km	C+Lバンド	1530 nmを超える波長の場合、G.655.Bと同様のアプリケーションをサポートします。1530 nm未満の波長の場合、1471 nm以上のチャネルでCWDMアプリケーションはサポートできます。
G.655.E	指定された最大減衰は1550および1625 nmです。最大PMDQ=0.2 ps /√km	C+Lバンド	G.655.Dに似ていますが、チャネル間隔が小さいアプリケーションのCD値が高くなります。

ITU-T G.656-CWDMおよびDWDMシステム用のノンゼロ分散光ファイバ

ITU-T G.656光ファイバは、DWDMとCWDMの両方を使用するブロードバンドシステム用に設計されており、1460 nm～1625波長ウィンドウ内で動作するように設計されています。G.655光ファイバの減衰は1460 nm〜1625 nmで低くなりますが、波長が1530 nm未満の場合、WDMシステムには分散が低すぎます。したがって、G.656光ファイバは1460nm～1530nmのアプリケーションには適していません。

	特徴	波長範囲	アプリケーション
G.656	1460、1550、および1625 nmでの最大減衰です。	S、C、Lバンド	1460 nm～1625 nmの波長範囲全体でCWDMシステムとDWDMシステムの両方をサポートします。

ITU-T G.657-FTTHシステム用の低曲げ損失シングルモード光ファイバ

ITU-T G.657はシングルモード光ファイバ標準の最新版であり、低曲げ損失シングルモード光ファイバの特性を規定しています。G.657光ファイバは、主にテレコムオフィスのブロードバンド光アクセスネットワークや、アパートの建物や単身住宅の顧客宅内に適用されます。ITU-T G.657には、G.657.AとG.657.Bの2つのカテゴリがあります。G.657.A光ファイバは既存のITU-T G.652.Dに準拠していますが、約10倍優れたマクロベンディングパフォーマンスを提供します。G.657.Bは、低曲げ損失クラスであり、従来のシングルモード光ファイバより数百倍、クラスG.657.Aよりも数十倍優れています。G.657.B光ファイバは、以前のITU-T標準に準拠していません。G.657.AおよびG.657.Bは、G.657.A1、G.657.A2、G.657.B2、およびG.657.B3にさらに分割でき、マクロベンディング要件によって区別されます。G.657.A2およびG.657.B3は、G.657.A1およびG.657.B2光ファイバよりも優れたマクロベンド性能を備えています。

	特徴	波長範囲	アプリケーション
G.657.A	半径15 mmの場合、10ターン、1550 nmで最大0.25 dB、1625 nmで最大1 dBです。最大PMDQ=0.20 ps /√km	OからLバンド	マクロの曲げ、損失、その他のパラメーターがG.652.Dと同様である点で、アクセスインストールが最適化されています。
G.657.B	半径15 mmの場合、10ターン、1550 nmで最大0.03 dB、1625 nmで最大0.1 dBです。	OからLバンド	光ファイバ管理システムに適用された非常に小さい曲げ半径で最適化されたアクセスネットワークのインストールをサポートし、特に制限された距離のインストールに対応します。

G.651.1、G.651、G.652、G.655、G.656、およびG.657光ファイバの比較

上記の内容からわかるように、一部のG.65x光ファイバは同様の機能を共有し、同様のアプリケーション向けに設計されています。下記では、詳細な違いをさらに分析いたします。

G.651.1 vs. G.657.A vs. G.657.B

G.651.1、G.657.A、およびG.657.Bはすべて、FTTHシステム用に作成された低曲げ損失光ファイバを定義しています。ただし、G.651.1マルチモード光ファイバは、短距離通信用のデータレートが高くなっています。したがって、キャンパスやその他の企業ネットワーク、またはネットワークリンクの大部分が100mまたは250m未満の場所にあるシングルモード光ファイバよりも優れたパフォーマンスを提供します。G.657.A光ファイバは、既存のG.652.D光ファイバと下位互換性があり、すでにインストールされているG.652.D光ファイバケーブルとのシームレスで透過的な統合により、インストールと展開のコストを節約できます。G.651.1およびG.657.B光ファイバを展開する場合は完全な設置が必要であり、これによりコストが増加します。G.657.B光ファイバの利点は、曲げに対する非感受性が優れていることです。完全に新しいアプリケーションをインストールする場合は、G.657.B光ファイバを使用することをお勧めします。特に、曲げ直径が非常に小さい厳しい環境に設置者が直面するマルチテナントの建物では特にそうです。

G.652.D vs. G.655 vs. G.656

G.652.D、G.655、およびG.656光ファイバは、CWDMまたはDWDMシステムのいずれかをサポートします。各光ファイバには、長距離伝送における欠点と利点があります。G.652.Dは、減衰性能が改善された低水位ピーク光ファイバで、CWDMシステムの使用をサポートします。G.655光ファイバは色分散が低く、1550 nmから1625 nmの波長範囲でCWDMを使用する長距離システムをサポートします。G.656光ファイバは中程度の波長分散を持ち、1460 nm～1625 nmのDWDMシステムとCWDMシステムの両方を備えた長距離システム向けに最適化されています。