コンピュータ

COMPUTER

公開：2024-06-15

10GBASE-LRとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

10GBASE-LRとは

10GBASE-LRは10ギガビットイーサネットの長距離通信規格の一つです。シングルモードファイバーを使用し、最大10kmまでの伝送が可能となっています。

10GBASE-LRはIEEE 802.3aeで規定されている物理層規格の一つになります。光源には1310nmの波長帯を使用し、送信光パワーは最大-8.2dBm、最小-14.4dBmと定められています。

10GBASE-LRはコアネットワークやメトロネットワークでの長距離伝送に適しています。また、データセンター内の長距離接続にも使用されることがあります。

10GBASE-LRは10GBASE-SR(短距離)や10GBASE-ER(超長距離)と比較すると、中距離の伝送に最適化された規格と言えます。コスト面でも、ERよりは安価に構築できるメリットがあります。

10GBASE-LRを使用する際はシングルモードファイバーの敷設が必要になります。また、光トランシーバはSFP+モジュールを使用するのが一般的です。

10GBASE-LRの伝送距離と必要な機器

「10GBASE-LRの伝送距離と必要な機器」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 10GBASE-LRの最大伝送距離と適した用途
• 10GBASE-LR使用時に必要なケーブルの種類
• 10GBASE-LR対応の光トランシーバの仕様

10GBASE-LRの最大伝送距離と適した用途

10GBASE-LRの最大伝送距離は10kmです。この伝送距離は都市部のメトロネットワークや、大規模なキャンパスネットワークでの使用に適しています。

また、データセンター内でも、長距離の接続が必要な場合に10GBASE-LRが選択されることがあります。フロア間や建物間をまたぐような長距離接続ではLRの使用が検討されます。

ただし、10km以上の伝送が必要な場合は10GBASE-ERの使用を検討する必要があります。ERは40kmまでの伝送が可能ですが、LRと比べるとコストが高くなる傾向にあります。

10GBASE-LR使用時に必要なケーブルの種類

10GBASE-LRを使用する際はシングルモードファイバー(SMF)の敷設が必要になります。SMFはコア径が小さく、長距離伝送に適した特性を持っています。

SMFには様々な種類がありますが、一般的にOS1やOS2と呼ばれるものが使用されます。これらはITU-T G.652規格に準拠したファイバーになります。

また、光コネクタはLC型が一般的に使用されます。LC型は小型で高密度な実装が可能であり、10ギガビット通信に適しています。

10GBASE-LR対応の光トランシーバの仕様

10GBASE-LRを使用する際はSFP+モジュールと呼ばれる光トランシーバを使用します。SFP+は10Gbpsの通信速度に対応した小型のトランシーバになります。

10GBASE-LR対応のSFP+モジュールは1310nmの波長帯を使用します。送信光パワーは最大-8.2dBm、最小-14.4dBmの範囲内である必要があります。

また、受信感度は最大-12.6dBm、最小-20.0dBmと規定されています。これらの仕様を満たすことで、10km先までの安定した通信が可能となります。

10GBASE-LRとその他の10Gイーサネット規格の比較

「10GBASE-LRとその他の10Gイーサネット規格の比較」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 10GBASE-LRとSRの違いと使い分け
• 10GBASE-LRとERの違いと使い分け
• 10GBASE-LRと10GBASE-ZRの違い

10GBASE-LRとSRの違いと使い分け

10GBASE-SRは850nmの波長帯を使用する短距離規格です。最大伝送距離は300mで、主にデータセンター内の機器間接続に使用されます。

対して10GBASE-LRは1310nmの波長を使用し、最大10kmまでの伝送が可能です。キャンパスネットワークやメトロネットワークでの長距離接続に適しています。

一般的に、データセンター内の短距離接続にはSRが、長距離接続にはLRが使い分けられます。ただし、LRはSRに比べて高コストになるため、必要な距離に応じて適切な規格を選択することが重要です。

10GBASE-LRとERの違いと使い分け

10GBASE-ERは1550nmの波長帯を使用し、最大40kmまでの伝送が可能な超長距離規格です。主に長距離のメトロネットワークやWAN回線の構築に使用されます。

一方、10GBASE-LRは最大10kmまでの伝送に適しています。そのため、10km以内の中距離伝送にはLRが、それ以上の長距離伝送にはERが使い分けられます。

ただし、ERはLRよりも高価な光モジュールやファイバーが必要となるため、コストとのトレードオフを考慮する必要があります。長距離伝送が必須でない場合はLRを選択することで費用を抑えることができます。

10GBASE-LRと10GBASE-ZRの違い

10GBASE-ZRは80kmまでの超長距離伝送を実現する規格です。ERよりもさらに長距離の通信が可能で、主に都市間を結ぶバックボーンネットワークなどに使用されます。

ZRは1550nmの波長帯を使用し、光ファイバーの損失が少ない特性を活かしています。ただし、専用の光増幅器や高価な光モジュールが必要となるため、コストはLRやERよりも高くなります。

そのため、LRやERでは距離が足りない超長距離通信が必要な場合に、ZRの使用が検討されます。都市間通信や、国際間の海底ケーブル通信などがZRの適用例と言えます。

10GBASE-LRを使用する際の注意点とトラブルシューティング

「10GBASE-LRを使用する際の注意点とトラブルシューティング」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 10GBASE-LRを使用する際の光ファイバーの選定と敷設時の注意点
• 10GBASE-LR使用時のリンク障害の原因と対処法
• 10GBASE-LR optical moduleの選定とインストール時の注意点

10GBASE-LRを使用する際の光ファイバーの選定と敷設時の注意点

10GBASE-LRを使用する際はシングルモードファイバー(SMF)を選定する必要があります。コア径が9μm程度のOS1やOS2といった規格のファイバーが適しています。

また、光ファイバーの敷設時には曲げ半径や引っ張り強度に注意が必要です。急な曲がりや過度な張力はファイバーの損傷や伝送品質の劣化につながります。

特に、コネクタの接続部分は注意が必要です。汚れや傷がある場合はクリーニングや研磨が必要になります。不適切な接続は反射減衰量の増加や伝送損失の原因となるため、慎重な取り扱いが求められます。

10GBASE-LR使用時のリンク障害の原因と対処法

10GBASE-LRを使用していて、リンクが確立しない場合は様々な原因が考えられます。光パワーの異常、ファイバーの断線、コネクタの汚れなどが代表的な原因です。

光パワーの異常は光トランシーバの故障や設定ミスが原因であることが多いです。送信光パワーや受信感度が規格から外れていないか確認し、必要であれば交換や再設定を行います。

ファイバーの断線やコネクタの汚れは目視点検や光パワーメータでの測定により特定します。断線箇所の特定にはOTDRを使用し、その箇所の融着や接続し直しを行います。コネクタの汚れは適切な清掃道具を使用して丁寧に取り除く必要があります。

10GBASE-LR optical moduleの選定とインストール時の注意点

10GBASE-LRを使用する際はSFP+モジュールと呼ばれる光トランシーバを選定します。モジュールはMSAと呼ばれる業界標準の規格に準拠している必要があります。

また、モジュールの送信光波長が1310nm帯であることを確認します。マルチソースアグリーメント(MSA)に準拠していない安価なモジュールは動作が不安定になることがあるため注意が必要です。

モジュールのインストール時は静電気による破損を防ぐために、アースバンドを着用して作業を行います。また、ほこりや汚れがモジュールに付着しないよう、清浄な環境で慎重に取り扱うことが重要です。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

「コンピュータ」に関するコラム一覧「コンピュータ」に関するニュース一覧