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公開：2024-06-16

10GBASE-LX4とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

10GBASE-LX4とは

10GBASE-LX4はIEEE 802.3aeで規定された10ギガビットイーサネットの物理層規格の一つです。10GBASE-LX4は1310nmの波長帯を使用し、シングルモードファイバー上で最大10km、マルチモードファイバー上で最大300mの伝送が可能となっています。

10GBASE-LX4は4本のレーン(Lane)を使用して10Gbpsのデータ伝送を実現しているのが特徴である。各レーンは3.125Gbpsでデータを伝送し、4レーンの合計で10Gbpsの帯域を確保します。

10GBASE-LX4は光ファイバーを使用することで、電磁干渉の影響を受けにくく、長距離伝送に適しています。また、10GBASE-LX4は既存のファイバーインフラを活用できるため、敷設コストを抑えられるメリットもあります。

10GBASE-LX4はデータセンターやキャンパスネットワークなどの比較的距離が長い環境で使用されることが多い。10GBASE-LX4は10GBASE-SR(短距離向け)や10GBASE-ER(長距離向け)などの他の10ギガビットイーサネット規格と比べると、中距離向けの規格と位置づけられます。

10GBASE-LX4は光トランシーバーとして、XENPAK、X2、XFPなどのフォームファクタが使用されている。これらのトランシーバーは10GBASE-LX4の物理層仕様に準拠しており、異なるベンダー間での相互接続性が確保されています。

10GBASE-LX4の特徴と利点

10GBASE-LX4の特徴と利点に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 10GBASE-LX4は4本のレーンを使用して10Gbpsのデータ伝送を実現
• 10GBASE-LX4は光ファイバーを使用することで長距離伝送に適している
• 10GBASE-LX4は既存のファイバーインフラを活用できるためコスト効率が良い

10GBASE-LX4は4本のレーンを使用して10Gbpsのデータ伝送を実現

10GBASE-LX4では4本のレーン(Lane)を使用して10Gbpsのデータ伝送を実現しています。各レーンは3.125Gbpsでデータを伝送し、4レーンの合計で10Gbpsの帯域を確保するのです。

この4レーンによる伝送方式はWWDM(Wide Wavelength Division Multiplexing)と呼ばれる技術を採用しています。WWDMは4つの異なる波長の光を多重化して伝送することで、10Gbpsの高速データ通信を可能にしているのです。

4レーンを使用することで、10GBASE-LX4は10Gbpsという高速な伝送速度を実現しつつ、1レーンあたりのデータレートを抑えることができます。これにより、伝送路の信号品質を維持しやすく、より安定した通信が可能となっています。

10GBASE-LX4は光ファイバーを使用することで長距離伝送に適している

10GBASE-LX4は光ファイバーを伝送媒体として使用しています。光ファイバーは電磁干渉の影響を受けにくく、長距離伝送に適した特性を持っているのです。

シングルモードファイバーを使用した場合、10GBASE-LX4は最大10kmの伝送が可能です。また、マルチモードファイバーを使用した場合でも、最大300mの伝送が可能となっています。

この長距離伝送能力はデータセンター内の機器間接続や、キャンパスネットワークなどの比較的広い範囲をカバーする通信に適しています。電磁干渉の影響を受けにくいため、高品質な通信を維持できるのもメリットです。

10GBASE-LX4は既存のファイバーインフラを活用できるためコスト効率が良い

10GBASE-LX4は既存のファイバーインフラを活用できるため、敷設コストを抑えられるメリットがあります。既に敷設されているシングルモードファイバーやマルチモードファイバーをそのまま使用できるのです。

新たにファイバーを敷設する必要がないため、工事費用や工期を大幅に削減できます。また、既存のファイバーを有効活用することで、資源の無駄を防ぎ、コスト効率を高められるでしょう。

ただし、既存のファイバーの状態によっては伝送品質に影響が出る可能性があります。ファイバーの損傷や劣化がある場合は伝送距離が短くなったり、エラーレートが上昇したりするかもしれません。既存のファイバーを使用する際は事前の点検と必要に応じたメンテナンスが重要です。

10GBASE-LX4の用途と適用範囲

10GBASE-LX4の用途と適用範囲に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 10GBASE-LX4はデータセンター内の機器間接続に適している
• 10GBASE-LX4はキャンパスネットワークなどの比較的広い範囲をカバーする通信に適している
• 10GBASE-LX4は中距離向けの10ギガビットイーサネット規格として位置づけられる

10GBASE-LX4はデータセンター内の機器間接続に適している

10GBASE-LX4はデータセンター内の機器間接続に適しています。データセンターではサーバー、ストレージ、ネットワーク機器などが高密度に設置されており、それらの間で大容量のデータ通信が行われます。

10GBASE-LX4は10Gbpsという高速な伝送速度を実現しつつ、最大10kmの伝送距離をカバーできるため、データセンター内の機器間接続に適しているのです。また、光ファイバーを使用することで、電磁干渉の影響を受けにくく、安定した通信品質を維持できます。

ラックを跨いだ機器間接続や、別の部屋に設置された機器との接続など、データセンター内のさまざまなシナリオで10GBASE-LX4が活用されている。高速かつ信頼性の高い通信インフラを構築する上で、10GBASE-LX4は重要な役割を果たしているのです。

10GBASE-LX4はキャンパスネットワークなどの比較的広い範囲をカバーする通信に適している

10GBASE-LX4はキャンパスネットワークなどの比較的広い範囲をカバーする通信に適しています。大学や企業の敷地内では複数の建物が離れた場所に点在していることがあり、それらの間でデータ通信を行う必要があるでしょう。

10GBASE-LX4は最大10kmの伝送距離をサポートしているため、キャンパス内の建物間をファイバーで接続し、高速なデータ通信を実現できます。また、光ファイバーを使用することで、建物間の長距離伝送でも安定した通信品質を確保できるのです。

研究室や教室、事務棟などの間でデータを共有したり、キャンパス内のサーバーにアクセスしたりする際に、10GBASE-LX4が活用されることが多いです。キャンパスネットワークの基幹部分に10GBASE-LX4を採用することで、大容量データの高速伝送が可能となります。

10GBASE-LX4は中距離向けの10ギガビットイーサネット規格として位置づけられる

10GBASE-LX4は中距離向けの10ギガビットイーサネット規格として位置づけられています。10ギガビットイーサネットには伝送距離に応じて複数の規格が存在するのです。

例えば、10GBASE-SRは短距離向けの規格で、最大300mの伝送が可能です。一方、10GBASE-ERは長距離向けの規格で、最大40kmの伝送が可能となっています。

これらの規格と比較すると、10GBASE-LX4は中距離向けの規格と言えます。最大10kmの伝送距離をカバーできるため、データセンター内の機器間接続やキャンパスネットワークなどの用途に適しているのです。用途や必要な伝送距離に応じて、適切な10ギガビットイーサネット規格を選択することが重要でしょう。

10GBASE-LX4の技術的な側面と制限事項

10GBASE-LX4の技術的な側面と制限事項に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 10GBASE-LX4はWWDM技術を使用して4つの波長を多重化している
• 10GBASE-LX4は光ファイバーの種類によって伝送距離が制限される
• 10GBASE-LX4は他の10ギガビットイーサネット規格と比べて伝送距離に制限がある

10GBASE-LX4はWWDM技術を使用して4つの波長を多重化している

10GBASE-LX4ではWWDM(Wide Wavelength Division Multiplexing)技術を使用して、4つの異なる波長の光を多重化しています。具体的には1269nm、1293nm、1314nm、1331nmの4つの波長が使用されているのです。

送信側ではこれら4つの波長の光が個別に変調され、多重化された後、光ファイバーに送出されます。受信側では逆の過程を経て、多重化された光信号が分離され、元の4つの信号に復元されるのです。

WWDM技術を使用することで、10GBASE-LX4は1本の光ファイバーで4つの信号を同時に伝送できます。これにより、10Gbpsという高速な伝送速度を実現しつつ、光ファイバーの利用効率を高めることが可能となっているでしょう。

10GBASE-LX4は光ファイバーの種類によって伝送距離が制限される

10GBASE-LX4では光ファイバーの種類によって伝送距離が制限されます。シングルモードファイバーを使用した場合、最大10kmの伝送が可能ですが、マルチモードファイバーを使用した場合は最大300mに制限されるのです。

これはマルチモードファイバーの特性に起因しています。マルチモードファイバーはコア径が大きく、複数のモードを伝搬できるため、モード分散の影響を受けやすくなっています。

モード分散によって、伝送距離が長くなるほど、信号の歪みや劣化が大きくなるのです。そのため、マルチモードファイバーを使用する場合は伝送距離が短く制限されることになります。シングルモードファイバーを使用すれば、より長距離の伝送が可能となりますが、ファイバーのコストが高くなる傾向にあります。

10GBASE-LX4は他の10ギガビットイーサネット規格と比べて伝送距離に制限がある

10GBASE-LX4は他の10ギガビットイーサネット規格と比べて、伝送距離に制限があります。例えば、10GBASE-ERは最大40kmの伝送が可能ですが、10GBASE-LX4は最大10kmに制限されるのです。

これは10GBASE-LX4で使用される波長帯の特性に起因しています。10GBASE-LX4は1310nm付近の波長帯を使用していますが、この波長帯では光ファイバーの損失が比較的大きくなる傾向にあります。

※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。

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