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現在、ほとんどのITインフラサービス企業が光ファイバーで情報を伝送していることは周知の事実です。光ファイバーは、情報やデータをより高速に、より長距離に、そしてかつてないほどの束で伝送することを可能にすることを念頭に置くと、その効果は明らかです。
光ファイバーは、これらの企業にとって、帯域幅の面で将来的なリスクに対する保険にもなります。これらの回線を流れるデータ量は膨大で、時間の経過とともに増加する一方です。現在および将来の負荷に耐えられるネットワークを確保できることは、光ファイバーの多くのメリットの一つです。
光ファイバーはあらゆる種類の電気的干渉の影響を受けないため、データ機密性が高くセキュリティ問題を抱えるネットワークに最適です。また、信頼性も向上し、メンテナンスや維持管理の面での不安を大幅に軽減します。
ニーズに合った適切な光ファイバーケーブルを選ぶのは大変な作業のように思えるかもしれませんが、実際にはそうではありません。事前に必要な調査に少し時間をかけるだけで、時間と手間、そしてお金を大幅に節約できます。
はじめに
光ファイバーを活用してネットワーク構築を最適化または強化したいとお考えの場合は、まず現在および将来のニーズを詳細に評価することから始めましょう。ネットワークがどのように、そして何のために使用されるのかを明確に把握することは、この評価において非常に重要です。そうすることで、用途に応じて必要な光ファイバーの種類を適切かつ正確に選定できるようになります。
たとえば、ネットワークのバックボーンをアップグレードしようとしている場合、特定の場所にセキュリティカメラや監視カメラを設置する場合に必要なものとはまったく異なるケーブルが必要になる可能性が高くなります。
ニーズに最適な光ファイバー ソリューションを選択する際に考慮すべきその他のポイントは次のとおりです。
伝送距離：扱う情報が伝送される距離を十分に把握しておく必要があります。これは、最適なケーブルの種類を決定する上で非常に重要です。
現在および将来の帯域幅要件：これらのケーブルを通過するデータと情報の量と種類を考慮してください。遅いネットワークは誰も望んでいませんよね？
ネットワーク アーキテクチャ: 光ファイバーを選択する際には、ネットワーク全体のレイアウト方法 (ハードウェア、ソフトウェア、通信および接続プロトコル、伝送モード) を考慮する必要があります。
距離
光ファイバーケーブルは、最近まで伝統的に使用されてきた銅線ケーブルよりも賢明な選択肢です。光ファイバーケーブルは、金属ケーブルよりもはるかに長い入力伝送距離に対応できますが、複数の要因によって制限されるため、正確な距離を特定することは困難です。
これは光通信にとって非常に重要な問題です。なぜなら、光通信は超高速であること（実際そうである）を誇りにしており、データの伝送距離が注目されるからです。
A地点からB地点へ情報を伝送する信号は、距離が非常に長い場合、弱まる可能性があります。光伝送距離による制限を軽減するために適用できる方法や部品は数多くあります。
基本的に、一定時間または指定された時間内にケーブルを介して送信できるデータまたは情報の量を帯域幅と呼びます。例えばウェブサイトの場合、帯域幅はサイト、ユーザー、そしてインターネット全体の間で転送できる情報量とトラフィックレベルを決定します。そのため、ウェブホスティング会社はホスティングパッケージの一部として最大限の帯域幅を提供する傾向があります。
何を探すべきか?
高速接続と優れた企業CRMは、ネットワーク、接続、システムの面でクラス最高の条件を提供します。企業が提供できる帯域が広ければ広いほど、ネットワークやサイトはこれら3つのカテゴリにおいてより高速で効率的になるのは当然のことです。
デジタルの世界では、帯域幅は一般的にビット/秒（bps）またはバイト/秒（bytes/sec）で表されます。ただし、これらを混同しないように注意してください。どちらも情報記憶容量を測定する単位であり、MbとMBという非常に似た略語が使われていますが、ネットワークのパフォーマンスレベルに大きな影響を与える可能性がある大きな違いがあります。1バイトは8ビットで構成されています。
データ伝送に関しては、伝送できる距離は帯域幅の増加に比例して減少し、ヘルツ (Hz) で測定されます。
ビットやバイトはデバイスが保存できるデータ量を決定しますが、ヘルツは動作が実行される頻度を示す周波数の単位です。120ヘルツと言えば、1秒間に120回の繰り返し周波数を持つことを意味します。
光ファイバーを扱う場合、おおよそ次のようになります。1 キロメートルの距離にわたって 800 MHz の帯域幅をサポートできる光ファイバー ケーブルは、2 キロメートルでは 400 MHz、5 キロメートルでは 200 MHz しかサポートできません。
光ファイバーケーブルの種類
よく知られている光ファイバーケーブルには、シングルモードとマルチモードという 2 種類があり、それぞれ独自の品質と特性を持っています。
話を続ける前に、分散とは何かを明確にしておきましょう。分散とは基本的に、ケーブルを通じてデータを運ぶ信号が時間の経過とともに拡散することです。
色分散では、光線の速度の違いにより信号が時間の経過とともに広がります。また、モード分散では、光ファイバーで使用される伝播モードの違いにより信号が時間の経過とともに広がります。
シングルモード光ファイバーは通常、コア径8.3ミクロンで、レーザー技術と光を用いてデータの送受信を行います。1ミクロンは1メートルの100万分の1に相当する測定単位です。つまり、人間の髪の毛1本の直径はおよそ100ミクロンです。
そのため、シングルモード ファイバーは、多くのデータを失うことなく何マイルも離れた場所から情報を伝送できるため、ケーブル プロバイダーや電話プロバイダーなどのサービスを提供する企業に最適です。
シングルモード光ファイバのコア径はマルチモード光ファイバよりもはるかに小さいため、伝送距離は波長分散の影響を受けます。これが、シングルモード光ファイバがマルチモード光ファイバよりも長い伝送距離を実現できる理由でもあります。
シングルモード光ファイバー内で動作する高出力レーザーは、マルチモードの光よりもはるかに長い距離でデータを容易に伝送できるため、効率が向上します。
分散を最小限に抑えながら大量のデータを処理する必要がある場合、シングルモード光ファイバーが最適な選択肢となるでしょう。ただし、シングルモード光ファイバーは、使用される技術がマルチモード光ファイバーよりも若干高度なため、かなり高価であることにご留意ください。
マルチモード
マルチモード光ファイバーは、その名の通り、ケーブルコア内部に配置された複数の経路（モード）を介して信号を伝送します。このタイプの光ファイバーでは、伝送距離はモード分散に大きく影響されます。
マルチモード ケーブルのファイバーには欠陥があるため、光信号は同時に到達できず、最速の移動モードと最遅の移動モードの間に遅延が生じます。その結果、分散が発生し、マルチモード ファイバーのパフォーマンスが制限されます。
このタイプの光ファイバーは、安価なLED（発光ダイオード）光源を用いてデータを伝送します。信号はメディアコンバーターと呼ばれるLEDベースの光送信機を通過し、光ファイバー内のガラス層を伝わり、ケーブル内の壁から壁へと反射しながら、10Mbpsまたは100Mbpsの速度で最終目的地に到達します。しかし、この反射によってモード分散が生じ、特定の距離における伝送データ量が減少します。
長年にわたり、より多くのデータとより高速な受信に対する需要が高まり、LEDケーブルは速度が遅く、限界があるように思われてきました。そこで、レーザーを用いて光と共にデータを伝送するケーブルが開発され、シングルモード光ファイバーが誕生しました。
マルチモード光ファイバーには、光マルチモード（Optical Multi-Mode）の略称「OM」で識別される4つの異なる形態があり、ISO/IEC 11801規格で定められた性能基準に応じて異なります。これらの形態は、OM1、OM2、OM3、OM4です。
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