LAN建設・保守用測定器の機能比較

LANテスタとは?

LAN(Local Area Network:ローカル・エリア・ネットワーク)では有線の伝送媒体として光やメタリックのケーブルが用いられ、各種のネットワーク機器やPC端末等の間でデータ通信を行う方式として、物理的な媒体種別や信号伝送方法、相互間でのデータの転送方法等を規格化したイーサネットが、様々な媒体、通信速度により利用されています。
実際の情報転送においては、イーサネットを構成する各階層(layer:レイヤ)での正常動作が必要となります。
LANの構築時や保守運用において、性能確認・設備診断を行うために多種多様なLAN建設・保守用測定器が用いられていますので、ここでは、代表的な機種の比較紹介を行います。

この記事のトピック目次

  1. LANケーブル試験
  2. 各種LANケーブル認証試験測定器の機能比較
  3. リンク試験
  4. 各種L2/L3テスタの機能比較

 

1.LANケーブル試験

ネットワークにはサーバ、PC端末、プリンタ、各入出力装置など様々な機器が接続され、それらの装置間で円滑なデータ通信を実現するために、通信機器の持つべきネットワークの機能を階層構造に分割したOSI参照モデルが定義されています。LANケーブル試験とは、7層構造となっているOSI参照モデルで最下層のレイヤ1(物理層)にあたるLANケーブル等の通信媒体の物理的特性を評価する試験です。
測定するケーブルの種類には、メタリックケーブルと光ケーブルがあり、これらのケーブルの種類及びケーブル規格に応じ測定器を選定し試験を行います。(※PoE(メタリックケーブルによる電力供給)に関る試験を行う試験器もあります。)

(1)LANケーブルの種類

メタリックケーブル

メタリックケーブルには、同軸ケーブルと平衡対ケーブル(UTP/STP)とがあります。

同軸ケーブルとは、円形の外部導体の中心に円形の内部導体を配置し、両導体間を絶縁体で埋めた構造のケーブルで、主にTV放送信号など高周波信号の伝送に用いられています。更に高周波特性を改善するために、絶縁体として発泡状態の樹脂等を使用するなど様々な種類のケーブルが使用されています。初期のイーサネットにおいて、10BASE-5、10BASE-2などの伝送媒体として利用されていました。

平衡対ケーブルとは、一定の離隔に保たれた銅などの導線のペア(対)により電気信号の伝送を行うケーブルです。導線を絶縁体で被覆することで一定の離隔を保ち伝送品質を担保し、より合わせることで漏話特性の改善や、多心ケーブル化を可能としています。更に、金属遮へい(フィルム/編素)によるノイズ対策や、発泡絶縁体の使用による高周波特性の改善を施したものもあります。初期の10BASE-T以来、イーサネットにおいてCAT.xケーブルと呼び多用されおり、保証する通信周波数に応じで、ケーブル規格(カテゴリ)が設けられています。
CAT5外観写真CATx断面図
各々の平衡対ケーブル規格毎の代表的な通信速度を下記に示します。

  • CAT8(~2000MHz)——-40GBASE-T(25GBASE-T)
  • CAT7A(~1000MHz)——10GBASE-T(10Gbps:完全対応)
  • CAT7(~600MHz)——–10GBASE-T(10Gbps:完全対応)
  • CAT6A(~500MHz)——-10GBASE-T(10Gbps)
  • CAT6(~250MHz)——–1000BASE-TX(1Gbps),ATM(1.2Gbps)
  • CAT5e(~100MHz)——-1000BASE-T(1Gbps)
  • CAT5(~100MHz)——–100BASE-TX(100Mbps),ATM(155Mbps)
  • CAT4(~20MHz)———トークンリング(20Mbps)
  • CAT3(~16MHz)———10BASE-T(10Mbps)

光ファイバケーブル

光ファイバは光を導くための髪の毛ほどの太さの繊維で、石英ガラスを材料としたものが一般的に用いられています。その構造は、光が伝搬するコアと呼ばれる部分と、その周囲を覆う同心円状のクラッドと呼ばれる部分により構成され、コアとクラッドの屈折率を微妙に差をつけることにより界面で光を全反射させ、コアの内部に光を閉じ込める仕組みになっています。コア内部で全反射する光の進み方を伝搬モードと呼び、複数のモードを持つ光ファイバをMM(Multi Mode:マルチモード)ファイバ、一つのモードしか持たないものをSM(Single Mode:シングルモード)ファイバと呼びます。通常、MMファイバとしてはGI(Graded Index)が用いられています。また、各々通信可能な速度と保証される距離が事なります。
光ファイバ自体は外径125μmの石英ガラス製の繊維であり非常に細く折れやすいため、樹脂により被覆を施した外径250μmの光ファイバ心線として取り扱われます。さらに複数の心線を一括し被覆したテープ心線や、厚い被覆を施した0.9mm単心線等に加工した上で、複数の心線を集合したものに外被を施して光ファイバケーブルとなっています。
光ファイバ原理光ファイバ構造

●GIケーブル
GIケーブルとは石英ガラスを主成分としたマルチモードの光ファイバケーブルで、光が主に伝搬するコア内の屈折率を滑らかに変化させることにより伝搬信号の歪みを抑え、単純な構造のSI(Step Index)よりも伝送特性を改善しています。SMケーブルに比べると伝送損失は大きいですが、コア径が50μmまたは62.5μmと大きく、心線接続が簡単で装置に用いる光電変換部品も安価なため、LANなどの近距離情報通信用途として広く使用されています。

●SMケーブル
SMケーブルとは石英ガラスを主成分としたシングルモードの光ファイバケーブルで、コア径を10μm程度に小さくすることで、コア内を伝搬する光信号のモードを単一にし、モード間の干渉による信号の劣化を抑え、長距離・広帯域な通信を可能としています。通信事業者の中継や加入回線に多様されていますが、近年、イーサネットの高速化やデータセンタ等のビルの大型化に伴いイーサネット等のLANにおいても利用が拡大してきています
光ファイバ写真

GIやSMの光ファイバケーブルを用いた主なイーサネットの規格を下記に示します。

  • GI——100BASE-FX:2km、1000BASE-SX:550m、10GBASE-SR:300m
  • SM——100BASE-FX:20km、1000BASE-LX:5km、10GBASE-LR:10km、10GBASE-ER:40km

 

(2)LANケーブルの性能確認試験

代表的な試験項目には、設備品質が規格を満たしているかを確認する認証試験、異なる設備間での信号の干渉状況を確認するエイリアンクロストーク試験などがあります。

●認証試験
認証試験は、配線された通信媒体(メタリックケーブル、光ケーブル)の性能規格へ適合状況を確認するための試験で、伝送損失や帯域特性を測定し評価されます。

●エイリアンクロストーク試験
認証試験として実施される個々の試験は、LANケーブルの規格に応じて定められており、高速な通信に用いるLANケーブルにおいては、エイリアンクロストークの測定を求めています。エイリアンクロストークとは複数のメタリックケーブルを並列して敷設した場合に、隣接するケーブルから受ける (隣接するケーブルへ与える) ノイズのことです。このノイズは、電気信号の伝送に伴い発生する隣接するケーブル間での電磁的な干渉で、通信の高速化により影響範囲の拡大を含め無視できなくなるため、高速のイーサネットの媒体としてメタリックケーブルを使用する際は、測定・評価が必要となります。

(3)LANケーブル保守等で行うパルス試験

パルス試験とは、平衡対や光ファイバなどの伝送路に対し、方端からパルス状の信号(電気・光)を送出し伝送路の長手方向の揺らぎや異常(故障)などにより発生する反射信号を検出することで、伝送路の品質を試験する技術でLANケーブルの保守などに活用される試験です。パルス試験測定器の代表的なものとして、電気パルスを扱うTDRと光パルスを扱うOTDRがあります。

●TDR(Time Domain Reflectometer)
メタリックケーブル(平衡対・同軸)に対して用いられるパルス試験機です。
伝送路に送出した電気パルス信号が、インピーダンス不整合等により反射される状況を計測することにより、断線・ショート(絶縁不良)などの故障位置の推定やケーブル全長の確認等を行うことが可能です。
TDR原理

●OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)
光ファイバケーブル(GI・SM)に対して用いられる光パルス試験機です。
光ファイバ固有のレイリー散乱により、光ファイバ内に送出された光パルス信号の後方散乱光は基本的に右肩下がりの直線状の測定波形となります。
光ファイバによる伝送路全体の伝送損失や個々の接続点(コネクタ・融着)の反射・損失等の品質の測定、曲げ・断線などの故障位置の推定などを行うことが可能です。
OTDR原理

2.各種LANケーブル認証試験測定器の機能比較

代表的なLANケーブルテスタとその機能を表1に示します

表1 LANケーブルテスタの機能比較表

機器名DSX-8000

DSX-5000

DTX-1800

ワイヤーエキスパート(WX-500R)SimpliFiber Pro
Multifiber Pro(MFTK1200)Optifiber
Pro OTDR
外観12218300_0112215100_0112213700_0112217300_01-300x30012218500_01.jpg-500x50012216800_01-300x30012139800_01
レンタル日額
(税抜)*
¥8,850
(メタルのみ)
¥8,280
(メタルのみ)
¥6,940
(メタルのみ)
¥6,350
(メタルのみ)
¥3,900(MM)
¥4,300(SM)
¥8,350
¥9,700
認証試験
(光:オプション)
(2000MHz)
(1000MHz)
(900MHz)
(500MHz)
ケーブル長
エイリアンクロストーク
OPM
単心
多心
OTDR
その他同軸(△)、PoE同軸(△)、PoE同軸(△)、PoE同軸(△)コネクタ端面検査
※一部の機能については専用オプション等が必要になります。
*レンタル価格は、長期割引きあり

 

(1)メタリックケーブル認証試験

イーサネット規格(伝送規格)による通信性能要件を満たすための、配線部材を含めた配線性能要件等の情報配線システム規格は、ISOやTIA等により規格化され定められています。 情報配線システム規格とは、名前のとおり情報配線システム自体について規定した規格で、一つの敷地内に敷設されたLAN配線のみを対象とし性能について詳細に定義しています。また、布設された配線の性能定義だけでなく、ケーブルやコネクター等の配線構成要素や、ケーブルの両端にプラグを接続したパッチコード単体の性能をも規定しています。

情報配線システム規格は、日本国内においてはISO規格を基に制定されており、これを含めてISO規格/JIS規格/TIA規格3つの規格が主に利用されています。

表2 情報配線システム規格

規格名称 特徴 利用分野
ISO/
IEC 11801
関連する引用規格が多く、ツイスト・ペア・ケーブル配線の測定/光ファイバ配線の測定/配線の管理/配線の設計と施工の規格というように、情報配線の全般にわたり細かく規格が規定されています。 国際規格としての位置づけから、公的機関や欧州系企業で多く使われます。
JIS X 5150 現在、情報配線規格のみがJIS化されており、測定に関しては2つの規格、すなわちツイスト・ペア・ケーブル配線の場合はIEC61935-1、光ファイバ配線の場合はISO/IEC 14763‒3 が引用されており、それらの規格に準じて測定を実施することが規定されています。 国内規格ということから官公庁や自治体などで幅広く採用されており、国土交通省による公共建築工事標準仕様書にはJISX5150のパーマネント・リンクに従って情報配線の構築をすることが指定されています。
ANSI/
TIA-568-C
米国で策定された規格ですが、日本で製造・販売されている配線部材のほとんどが、この規格に基づいています。4分冊から成り、ISOと同様に情報配線および配線部材について詳細に規定しています。なお、この規格はオフィス・ビルでの利用を前提としており、別途データ・センター向けの配線規格として、TIA-942が定められています。 民間企業の施工案件を中心に採用されており、日本ではLANの構内配線システムが登場した当初から最も広く適用されている規格です。

一般的にネットワーク装置やPC等のエンド~エンド間の配線を「チャネル」と呼びます。チャネルは両端がLANコネクタのプラグとなり、その長さは100m以下が一般的です。実際のチャネルは、「パーマネントリンク」と呼ばれる複数のジャックを並べて設置したパッチパネルや個々のモジュラージャック等の間をつなぐ水平ケーブルと、ネットワーク装置や端末機器との接続に用いる「パッチコード」によって構成されることになり、それらの標準的な長さについてはISO等により国際規格が定められています。
link

認証試験では、ANSI/TIA,JIS等の規格で定められた様々な項目において、配線されたケーブルの特性を測定し評価を行います。更に、規格値はケーブルのグレードと対応し個々に定められており、その一例を表3に示します。

表3 認証試験測定項目(例:ANSI/TIA)

測定項目(TIA-568-C.2)
Category 3
Category 5e
Category 6
Category 6A
単位
DC loop resistance直流ループ抵抗
25/21
25/21
25/21
25/21
(Ω)
DC resistance unbalance直流抵抗平衡度
200/ー
200/ー
200/ー
200/ー
(mΩ):(or 3%)
Return loss反射減衰量
ー/ー
10.0/12.0
8.0/10.0
6.0/8.0
(dB)<最高周波数>
Insertion loss挿入損失
14.9/13.0
24.0/21.0
35.9/31.1
49.3/43.8
(dB)<最高周波数>
NEXT loss近端漏話減衰量
19.3/21.0
30.1/32.3
33.1/35.3
26.1/26.7
(dB)<最高周波数>
PSNEXT loss電力和近端漏話減衰量
ー/ー
27.1/29.3
30.2/32.7
23.2/23.8
(dB)<最高周波数>
FEXT loss遠端漏話減衰量
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ACRF減衰対遠端漏話比
ー/ー
17.4/18.6
15.3/16.2
9.3/10.2
(dB)<最高周波数>
PSFEXT loss電力和遠端漏話減衰量
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ー/ー
PSACRF電力和減衰対遠端漏話比
ー/ー
14.4/15.6
12.3/13.2
6.3/7.2
(dB)<最高周波数>
TCL横方向変換損
ー/ー
ー/ー
14.0/-
9.5/-
(dB)<最高周波数>
TCTL横方向伝達変換損
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ELTCTL等レベル横方向変換損
ー/ー
ー/ー
2.0/ー
2.0/ー
(dB)<25MHz>
Coupling attenuation
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ー/ー
Propagation delay伝播遅延
553/496
548/491
546/490
543/490
(ns)<最高周波数>
Propagation delay skew伝播遅延スキュー
50ns/44ns
50ns/44ns
50ns/44ns
50ns/44ns
(ns)<全周波数>
ANEXT lossエイリアン近端漏話減衰量
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ー/ー
PSANEXT loss電力和エイリアン近端漏話減衰量
ー/ー
ー/ー
ー/ー
49.5/49.5
(ns)<最高周波数>
Average PSANEXT loss平均電力和エイリアン近端漏話減衰量
ー/ー
ー/ー
ー/ー
51.8/51.8
(ns)<最高周波数>
AFEXT lossエイリアンエ遠端漏話減衰量
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ー/ー
PSAFEXT loss電力和エイリアン遠端漏話減衰量
ー/ー
ー/ー
ー/ー
ー/ー
PSAACRF電力和エイリアンACRF
ー/ー
ー/ー
ー/ー
23.0/23.7
(ns)<最高周波数>
Average PSAACRF平均電力和エイリアンACRF
ー/ー
ー/ー
ー/ー
27.0/27.7
(ns)<最高周波数>
最高周波数
16
100
250
500
(MHz)
※Channel/Permanent link(-:未規定)

以上で説明してきたメタリックLANケーブルの認証試験に用いられる代表的な測定器を表4に示します。

基本的にはメイン(ローカルとも呼ぶ)とリモートの測定ユニットを、対象となるLAN配線の両端に設置し、LANケーブルの性能を測定します。その際にLAN配線の形態に合わせて、パーマネントリンクやチャネルの接続用アダプタを選択することとなります。

メタリックLAN配線の認証試験測定器としては、以前からFluke Networks(フルークネットワークス)社製のDTX-1800が多用されてきましたが、近年のLAN配線の高性能化に対応し同社で製品化されたVersivシリーズのDSX-5000/8000や、リモートユニット側からの操作・確認を可能とし且つ低廉化の図られたSofting(ソフティング)社製のWX-500RがLAN配線施工現場の認証試験用測定器として注目されています。

表4 メタリックLANケーブル認証試験用測定器

モデルDSX-8000DSX-5000DTX-1800WX-500R
本体メインユニット
(ローカルユニット)







[寸法]
<重量>
dsx8000M

[279×133×67(mm)]
<1.3(kg)>
dsx5000M

[279×133×67(mm)]
<1.3(kg)>
DTX1800M

[216×112×60(mm)]
<1.1(kg)>
WX500L

[232×126×87(mm)]
<1.2(kg)>
リモートユニット
dsx8000R
dsx5000R
DTX1800R
WX500R
アダプタパーマネントリンクアダプタ
dsx8000p
dsx5000p
DTX1800p
WX500p
チャネルアダプタ
dsx5000c
dsx5000c
DTX1800c
WX500c
テスト規格TIAカテゴリ3,4,5e,6,6A,8カテゴリ3,4,5e,6,6A,カテゴリ3,5,5e,6,6Aカテゴリ3,5,5e,6,6A
ISO/IECクラスC,D,E,EA,F,FA,Ⅰ,ⅡクラスC,D,E,EA,F,FAクラスC,D,E,EA,FクラスC,D,E,EA
測定周波数~2000MHz~1000MHz~900MHz~500MHz
試験項目ワイヤーマップ
ケーブル長
伝搬遅延
遅延時間差
直流ループ抵抗
挿入損失
RL(リターンロス)
NEXT(近端漏話減衰量)
ACR-N(減衰対漏話比)
ACR-F(減衰対遠端漏話比)
PS(パワーサム) NEXT
PS ACR-N
PS ACR-F
ワイヤーマップ
ケーブル長
伝搬遅延
遅延時間差
直流ループ抵抗
挿入損失
RL(リターンロス)
NEXT(近端漏話減衰量)
ACR-N(減衰対漏話比)
ACR-F(減衰対遠端漏話比)
PS(パワーサム) NEXT
PS ACR-N
PS ACR-F
ワイヤーマップ
ケーブル長
伝搬遅延
遅延時間差
直流ループ抵抗
挿入損失
RL(リターンロス)
NEXT(近端漏話減衰量)
ACR-N(減衰対漏話比)
ACR-F(減衰対遠端漏話比)
PS(パワーサム) NEXT
PS ACR-N
PS ACR-F
ワイヤマップ(シールド含む)
ケーブル長
伝播遅延
挿入損失
遅延時間差
ループ抵抗
リターンロス
NEXT(近端漏話減衰量)
ACR-N
ACR-F
PS NEXT
PS ACR-N
PS ACR-F
測定時間7秒(カテゴリ5e,6・ISO/IECクラスD,E)
8秒(カテゴリ6A・ISO/IECクラスEA)
15秒(カテゴリ8)
9秒(カテゴリ5e,6・ISO/IECクラスD,E)
10秒(カテゴリ6A・ISO/IECクラスEA)
9秒(カテゴリ6)
22秒(カテゴリ6A・ISO/IECクラスF)
11秒
(カテゴリ5e、6、6A・ISO/IECクラスD、E、EA)
バッテリ動作時間8時間8時間12時間8時間
試験結果レポート
(出力例)

(NEXT<近端漏話減衰量>:ケーブル内の2対間において、信号の送信側<近端>に戻って来る漏話をさす。逆<遠端側>はFEXTと呼ばれる。)
(PS:Power Sum<電力和>の略で、ケーブルを構成する4対間での干渉を、全ての対間で発生する電力を合算して評価する方法をさす。)
(ACR-N:NEXTと挿入損失の比で、受信側(遠端側)におけるデータ信号のSN比に近いものとなる。<同様に遠端側はACR-F>)

 

(2)エイリアンクロストーク試験

エイリアン・クロストークは、主に隣接する他のケーブルからケーブル外被を越えてランダムに侵入してくるノイズであり、10Gbpsの信号伝送をサポートする10GBASE-Tに対応した情報配線に対しては、ISO、JIS、TIA規格においてエイリアン・クロストークの測定を求めています。
他のケーブルから誘導されるエイリアン・クロストークの中で、近端側(信号源と同じ端)に戻って来るものをANEXT(エイリアン・ネクスト)と呼び、遠端側(信号源と反対側)に向かって行くものをAFEXT(エイリアン・フェクスト)と呼びます。

10GBASE-Tに対応した配線の実際の測定項目としては、PSANEXTとPSAACR-Fが要求されています。
(PSAACR-F:被誘導対に対して、隣接する誘導対からの電力和エイリアンFEXTと、被誘導対の挿入損失の比)
ANEXT

表5 エイリアンクロストーク試験用測定器

対象機器名DSX-8000/5000DTX-1800WX-500R
オプション等
不要DTX-10GKIT
12214200_01
本体2セット必要
(※ファームウェアのダウングレードが必要)

●接続イメージ
WX500
測定項目PS ANEXT (パワーサムエイリアン近端漏話)
PS AACR-F(パワーサムエイリアン減衰遠端漏話比)
PS ANEXT (パワーサムエイリアン近端漏話)
PS AACR-F(パワーサムエイリアン減衰遠端漏話比)
PS ANEXT (パワーサムエイリアン近端漏話)
PS AACR-F(パワーサムエイリアン減衰遠端漏話比)
※一部の機能については専用オプション等が必要になります。

 

(3)光ケーブル認証試験

光ケーブルの認証試験においても、メタリックケーブルと同様にチャネル、パーマネント・リンクの考え方を適用し、光ケーブルや光コネクタ等の全ての許容損失値を合算した値と、光源と光パワーメータを組み合わせたロス・テスタ等で測定した全損失値を比較し判定が行われます。

測定方法には、測定時の基準値の取り方により1ジャンパ法、2ジャンパ法、3ジャンパ法の3種類があります。
ISO/IEC14763-3では3ジャンパ法が、TIA-568-Cでは1ジャンパ法が推奨されています。
各々の測定方法について概略を下記で説明します。
●1ジャンパ法
光源とパワーメータを1本のジャンパケーブルで接続し、基準値(P1)を測定します。
ジャンパ1と光パワーメータの間に、もう1本のジャンパケーブルを用いて被測定ケーブルとジャンパケーブルを接続し、光パワー(P2)を測定します。
1ジャンパ法

●2ジャンパ法
光源とパワーメータを2本のジャンパケーブルで接続し、基準値(P1)を測定します。
ジャンパ1ジャンパ2の間に被測定ケーブルを接続し、光パワー(P2)を測定します。
2ジャンパ法

●3ジャンパ法
光源とパワーメータを3本のジャンパケーブルで接続し、基準値(P1)を測定します。
ジャンパ3(校正用コード)を外し、被測定ケーブルを接続し、光パワー(P2)を測定します。
3ジャンパ法

〇測定方法
光源と光パワーメータをジャンパケーブルを介して被測定ケーブルへ接続し測定が行われます。
光損失値 = 基準値(P1)- 光パワー(P2) (dB)
と計算されます。
また、各測定方法で光損失値に含まれる内容が異なります。
ケーブル測定

マルチモードファイバの測定においては、光源から多数の励振モードの光がコア全体に入射された場合に、光コネクタの軸ずれや入射端近傍の光ファイバの曲げ等が損失測定に大きな影響を与えます。
従来はマンドレル等を用いて光ファイバ内の光分布を制御する方法が用いられていましたが、現在は光源からコアに入射される光のパワー分布を定めたエンサークルド・フラックス(Encircled Flux:EF)がIEC61280-4-1で定義されています。

メタリックLAN配線の認証試験測定器は光測定アダプタ用スロットを有しており、前述のマルチモード/シングルモード等の光ファイバの種類やその測定波長に応じて、光源・光パワーメータ等の機能を内蔵する測定アダプタを装着することで、光LAN配線の認証試験測定器として使用できます。各モデルに対応した光測定アダプタを表6に示します。

表6 光測定アダプタ

対象機器名DSX-8000/5000DTX-1800WX-500R
マルチモードオプションアダプタCFP-MM-AD
dxx5000MM
DTX-MFM
DTX1800MM
DTX-GFM2
DTX1800GM
WX_AD_EF_MM2
WX500MM
光出力レベル-24dBm(0.85,1.30μm)-20dBm(0.85,1.30μm)-7dBm(0.85,1.31μm)-20~-16dBm
(0.85,1.30μm)
光受光レベル0.85:-65~0dBm
1.30:-70~0dBm
0.85:-52~0dBm
1.30:-60~0dBm
0.85:-52~0dBm
1.31:-60~0dBm
-40dBm~
距離測定12km5km5km2km
シングルモードオプションアダプタCFP-SM-AD
dxx5000SM
DTX-SFM
DTX1800SM
WX_AD_SM2
WX500SM
光出力レベル-4dBm(1.31,1.55μm)-7dBm(1.31,1.55μm)-9~-5dBm
(1.31,1.55μm)
光受光レベル-70~0dBm-60~0dBm-40dBm~
距離測定130km10km20km
測定時間3秒
(距離測定とバジェット計算を含む)
12秒6秒
(2波長,双方向試験)
※一部の機能については専用オプション等が必要になります。

 

(4)光ケーブルその他試験(OPM・OTDR)

OPM試験

光ケーブル試験の認証試験は、光源とOPM(Optical Power Meter:光パワーメータ)等による損失測定が基本となります。光ケーブルの損失試験のみをシンプルに行うために、光源とOPMをセットにした測定器セットが用意されています。

表7 Simplifiber Proの仕様

SimpliFiber ProMM(FTK-1000)SM(FTK-2000)
光パワーメータ適用コネクタLC・SC
適用ファイバSMF、MMF(50.0/62.5μm)
測定波長
(測定範囲)
0.85μm(-52~10dBm)
1.30/1.31/1.49/1.55/1.625μm(-60~10dBm)
寸法(重量)165x80x39mm(325g)
光源適用コネクタSCSC
適用ファイバMMFSMF
光源波長
(送出パワー)
0.85/1.30μm
(≧-20dBm)
1.31/1.55μm
(≧-7dBm)
変調モードCW、変調光(2kHz)CW、変調光(2kHz)
寸法(重量)142x81x41mm (278g)142x81x41mm (278g)

多心OPM試験

光ファイバケーブルを伝送媒体としたイーサネット規格の拡大や、データセンタ等での光ファイバケーブル配線の普及に伴い、多心のテープ心線を用いた光ケーブルを敷設し、MPO等の多心光コネクタで接続・成端される機会が増えています。
8心テープ心線写真MPOコネクタ写真

一般的な単心光コネクタで接続する光損失測定器等で、多心光コネクタの測定を行うにはFO(Fun Out)コード等を用いて、1心毎に挿抜しながら行う必要がありました。
FOコード使用
多心OPMを用いると、多心の光コネクタ単位で一括して連続測定が行えるため、挿抜切替や測定操作等に要する時間を削減し短時間で試験することが可能となります。
多心OPM

表8 Multifiber Proの仕様

Multifiber Pro光パワーメータ光源
適用コネクタMPO/MTPコネクタ(ピン無し)・2~12心
適用ファイバSMF、MMF(50.0/62.5μm)
測定波長
(測定範囲)
0.85/1.30/1.31/1.55μm
(-50~0dBm)
光源波長
(送出パワー)
0.85±0.03μm
(-24dBm以上)
変調モードCW、変調光(2kHz)
寸法(重量)80×145×39mm(325g)81×142×41mm(278g)
MTPコネクタとは?

4心・8心等多心テープ心線相互の一括接続にはMT(Mechanically Transferable)コネクタが用いられています。これはテープ心線を挿入し固定したMTフェルール同士を、MTコネクタかん合ピンを使用し軸合わせし、MTコネクタクリップでMTフェルール同士を固定し接続を保持するものです。
配線パネルでの光ファイバケーブル間や、ネットワーク装置と光ファイバケーブルとのコネクタ接続等では着脱の容易性が求められるため、MTフェルールにコネクタハウジングを装着しプッシュオン-プルオフ機能を持たせたMPOコネクタがIEC61754-7にて国際規格として標準化されています。
MTP®コネクタはMPOコネクタに完全準拠したUS Conec社製のコネクタで、MM/SM用で様々な心数の製品が供給されています。

OTDR試験

OTDRは光パルス試験機とも呼ばれ、光コネクタ等での反射や光ケーブル・光コネクタの各種損失の発生状況を測定点からの距離と対応し特定することが可能なため、配線の不具合箇所の発見のために広く利用されています。

従来、比較的距離が短いLAN 配線においてOTDRが用いられることはあまりありませんでしたが、障害箇所の特定を迅速に行いたい場合や、光ファイバ配線の品質をしっかりと管理したい場合には有用な測定器であり、ISO/IEC14763-3、TIA-568.3-DやJIS X5150 2016いおいて測定、活用方法が規定されています。

表9 OTDR試験用測定器

機器名Optifiber Pro OTDR
<参考>DTX-1800+DTX-OTDR-QMOD
外観12139800_0112214100_0112213700_01
適用ファイバSM/GIファイバSM/GIファイバ
測定波長
  /パルス幅
GI0.85μm/3ns~200ns
1.30μm/3ns~1μs
0.85μm/20ns~300ns
1.30μm/20ns~1μs
SM1.31μm/3ns~20μs
1.55μm/3ns~20μs
40ns~10μs
ダイナミックレンジGI(0.85/1.30)28dB/30dB24dB/26dB
SM(1.31/1.55)32dB/30dB26dB/24dB
距離測定範囲GI(0.85/1.30)9km/35km6km/20km
SM(1.31/1.55)80km/130km20km/20km
※一部の機能については専用オプション等が必要になります。

※NTTRECでは上表以外のOTDRを多数ご用意しています。 ⇒ 詳しくはこちらへ。
 

3.リンク試験

OSI参照モデル7階層のうち、レイヤ2(データリンク層)、レイヤ3(ネットワーク層)等の論理的な通信機能等を評価する試験です。
LAN通信では主にイーサネット規格が用いられており、この規格に応じたインターフェースを有した試験器を選択し試験を行います。

(1)規格と速度

イーサネット規格は、通信速度とケーブルの種類等で分けられます。通信速度毎に対応した規格を下記に示します。

  • 10Gbps—–10GBASE-T,10GBASE-SR/LR/ER
  • 1Gbps——1000BASE-Tx,1000BASE-T,1000BASE-SX/LX
  • 100Mbps—-100BASE-TX,100BASE-FX
  • 10Mbps—–10BASE-T

(2)レイヤ2(L2)試験

レイヤ2(データリンク層)では、伝送媒体である各種ケーブルにより物理的に接続された通信機器間で1対1の通信を行います。その際に、個々の通信機器に割振られたMACアドレスを用いて通信相手を識別しています。L2SWを用いてをルーティングすることで大規模ネットワークが構築可能です。また、レイヤ2で取り扱われるVLAN IDを用いることで、物理的に同一なネットワーク上で複数の仮想的なLANを運用することが可能となります。

L2試験とは、レイヤ2に基く各種機能の試験の事を指し、伝送媒体と両端の通信機器で構成された伝送路のパケットロス、遅延、ゆらぎ、帯域などのベアラ品質の測定や、MACアドレスやVLAN IDによるデータ転送の正常性の確認などの試験が代表的なものとなります。品質の測定においては、送信したテスト用信号を対向する端末や測定機などで自分宛てに折り返し、その受信状況を確認するループバック試験などが用いられます。

(3)レイヤ3(L3)試験

レイヤ3(ネットワーク層)では、ルータ等で複数のネットワークが接続された大規模なネットワーク上で、データパケットに付与されたアドレスによりネットワーク間でデータを転送し通信が行われます。インターネットにおいては、IPアドレスに基き、TCPやUDP等のプロトコルと組合せデーター通信が行われています。

L3試験とは、レイヤ3に基く各種機能の試験の事を指し、相手までデータを届けるための通信経路の選択(ルーティング)時の品質・正常性の確認等など、通信プロトコルに関する試験が代表的なものとなります。

Ping試験では、指定した相手先(IPアドレスまたはホスト名)に文字列(パケット)を送り、その戻りの有無でネットワークの接続状態を確認することができます。
QoS(Quality of Service)試験では、トラフィックの属性(音声/データ等)に応じて転送処理に差異を付けたり、帯域保証する技術であるQoSの処理状況の確認などを行います。

4.各種L2/L3テスタの機能比較

代表的なL2/L3テスタとその機能を表10に示します

表10 L2/L3テスタの機能比較表

機器名AQ1300-10GAQ1301帯域試験測定器(XEST-1)帯域試験測定器(GEST-01T)帯域試験測定器(EST-01)AccessOneL2テスタ(1070A) AccessOneL3テスタ(1071A)DTX-1800+NSMOneTouchAT2000
外観11262500_0111228200_0112169900_0112404400_0112403600_0111256600_0111256900_0112213700_0111226300_01
レンタル日額
(税抜)

¥11,370

¥2,080

¥8,520

¥2,600

¥1,260

¥1,640

¥1,640

¥7,780
(DTX-1800+NSM)

¥6,600

10G
1G
○L2のみ
○L3のみ
100M
○L2のみ
○L3のみ
10M
○L2のみ
○L3のみ
その他光パワーメータケーブル試験
※一部の機能については専用オプション等が必要になります。
*レンタル価格は、長期割引きあり

 

(1)リンク試験用汎用測定器

イーサネットでは複数の方式規格化されており、レイヤ2、レイヤ3については共通のプロトコルが用いられていますが、レイヤ1となる通信媒体・通信速度は各々異なるため、汎用のリンク試験用測定器はそれらのインフェースに対応する必要があります。

CATx等の平衡対ケーブルを用いる規格では、RJ-45等のモジュラーがインタフェースとなり、多くの機器が1Gbps/100Mbps/10Mbpsに対応しています。

光ファイバケーブルを用いる規格では、その方式に応じて光波長、送出パワー、符号化方式等が異なるため各々に対応した電気-光変換機能が必要となります。そのために電気-光変換機能をSFPやXFPと呼ばれるモジュール化(光トランシーバ化)し、それを挿抜し交換可能とするこで多数の通信方式に対応しています。

表11 各LAN方式への対応表

機器名AQ1300-10GAQ1301AccessOneL2テスタ(1070A) AccessOneL3テスタ(1071A)DTX-1800+NSMOneTouchAT2000
外観
11262500_01
11228200_01
11256600_01
11256900_01
12213700_01
11226300_01
10GBASE-SR
〇(XFP)
10GBASE-LR
〇(XFP)
10GBASE-ER
〇(XFP)
1000BASE-SX
〇(SFP)
〇(SFP)
〇(SFP)
〇(SFP)
※(SFP)
※(SFP)
1000BASE-LX
〇(SFP)
〇(SFP)
〇(SFP)
〇(SFP)
※(SFP)
※(SFP)
1000BASE-T
100BASE-FX
※(SFP)
※(SFP)
※(SFP)
※(SFP)
100BASE-TX
10BASE-T
※NTTRECでは専用オプションを提供しておりません。

 

表12 L2/L3試験機能の比較表

機器名AQ1300-10GAQ1301AccessOneL2テスタ(1070A) AccessOneL3テスタ(1071A)DTX-1800
+NSM
OneTouchAT2000
外観
11228200_01
11228200_01
11256600_01
11256900_01
12213700_01
11226300_01
試験レイヤL2MAC,VLANMAC,VLANMAC,VLANVLANMAC,VLANMAC,VLAN
L3IPv4/IPv6IPv4/IPv6IPv4(Pingのみ)IPv4/IPv6IPv4/IPv6IPv4/IPv6
試験内容試験メニューオート/マニュアル試験
RFC2544
ITU-T Y.1564
VLAN試験
E-OAM試験
オート/マニュアル試験
RFC2544
ITU-T Y.1564
VLAN試験
E-OAM試験
ベアラ品質測定
E-OAM試験
ベアラ品質測定ネットワーク接続性テスト
トラフィック・モニター・テスト
リンク試験
SWテスト/GWテスト
DHCPサーバ/DNSサーバ
試験モードQoS、Ping、ループバックQoS、Ping、ループバックPing、ループバックPing、ループバックPingPing、TCP、HTTP、FTP、IGMP、RTSP、SMTP
その他試験OPM
PoE試験
WiFi

802.11a/b/g/n

 

(2)広域イーサネット試験用測定器

ESTシリーズは10Mbpsから10Gbpsに対応した広域イーサネットの帯域試験用サービステスタです。フィールドエンジニアが加入者宅で開通試験に使用することを想定し、軽量コンパクトなボディで、開通試験は全てNOC(ネットワークオペレーションセンター)からのリモート制御で実施可能です。

表13 帯域試験機能の比較表

機器名帯域試験測定器
(XEST-1)
帯域試験測定器
(GEST-01T)
帯域試験測定器
(EST-01)
外観
12169900_01
12404400_01
12403600_01
対応LAN方式10GBASE-SR
〇(SFP)
10GBASE-SR
〇(SFP)
1000BASE-SX
※(SFP)
〇(SFP)
1000BASE-LX
※(SFP)
〇(SFP)
1000BASE-T
※(SFP)
〇(SFP)
100BASE-TX
10BASE-T
試験機能L2試験

Loopback/
VLANタグ挿入/
送受信
Loopback/
VLANタグ挿入/
送受信
Loopback/
VLANタグ挿入/
送受信
L3試験PING/
送受信
PING/
送受信
PING/
送受信
※NTTRECでは専用オプションを提供しておりません。

 

SFP/XFPモジュールとは?

ギガビットイーサネットやより高速なネットワークでは、通信媒体として光ファイバケーブルが用いられ、光ファイバケーブル種別や伝送距離等に応じて多数の通信方式が規格化されています。しかしながら、ネットワーク機器や測定器等においてレイヤ2以上は通信媒体に関わらず共通なため、レイヤ1機能のみをモジュール化して交換可能として各方式に対応する方法が採られており、SFP/XFPモジュール等は、現在、各種のLANスイッチ、ルータ、測定器等々で用いられているモジュールです。

付表1 モジュール概要

SFP
モジュール
SFPとは、Small Form-factor Pluggableの略で、光トランシーバなどとも呼ばれる電子信号を光信号へ変換するための拡張モジュールで、ネットワーク機器に装着して使用します。
1000BASE-T等のメタルケーブル用の通信方式に対応した物もあります。
(寸法:8.5x13.4x56.5[mm]・写真右)
同様の形状で高速化されたSFP+モジュールでは10GbEにも対応しています。
XFP
モジュール
XFPとは、10(X) Gigabit Small Form-factor Pluggableの略でSFPと同様にネットワーク機器に装着し、電子信号を光信号へ変換するための拡張モジュールとして使用します。
(寸法:8.5x18.35x78.0[mm]・写真左)
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高見沢 和俊  NTTレンタル・エンジニアリング株式会社 筑波エンジニアリングセンタ長

高見沢 和俊  NTTレンタル・エンジニアリング株式会社 筑波エンジニアリングセンタ長

主にネットワーク系の執筆を担当しています。 光ファイバケーブルや施工技術の開発経験を基にして、ネットワーク構築・保守に使われる各種測定器・工具の効果的な利用方法を紹介するというスタンスで執筆しています。
高見沢 和俊  NTTレンタル・エンジニアリング株式会社 筑波エンジニアリングセンタ長

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