TSUKOニュースレター
第3号目次

1

製品紹介
難燃性ケーブルおよびモジュラコードTSUNET-100E-FRとTSUNET-MC5E-FRについて
UL規格難燃性のCMXタイプのケーブルとコードについてのご紹介。

2 Q&A LAN工事上の問題点・ノウハウ"TSUNET-100E-UCケーブルの配線工事中の曲げの影響"について
試験データと今後の指針についての報告。

6 海外情報"今、米国では50ミクロンの光ファイバが見直されている。"
出典"Cabling Installation & Maintenance"誌より

8 LAN関連規格

光ファイバケーブルの概要とギガビットイーサネットについて。

12リンク試験データ

ツイストペアケーブルの撚り戻しによる漏話特性への影響。

16キーワード(1)ケーブルの難燃性(2)開口数(NA)

17編集後記M
AWR

CAT5 AWG24 UTP難燃ケーブル
UL E137169 CMX 24AWGでUL規格を取得
外被の色はライトブルー
4P,24Pの2サイズ

TSUNET-MC5E-FR
R

CAT5 UTP難燃パッチコード・端末コード
UL E200331 AWM 24AWGでUL規格を取得
外被の色は10色(ライトブルー,青,クリーム,黄,白,緑,橙,うす緑,灰,赤)E137169 (UL) CMX 4P/24AWG TSUKO TSUNET-100E-FR CAT5o
1 60 C 30V VW-1 24AWG C AWM E2003331 I/II A 60oC 30V FT1/FT2 AWG TSUKO TSUNET-MC5E-FR CAT5
033
0
2
E

TSUNET-100E-FR

ＬＡＮ工事上の問題点・ノウハウ
お客様の質問に答えて＜その3＞
お客様から寄せられた下記質問に対する実験を行い、不具合の発生状況について調査した結果を報告致します。
今回はTSUNET-100E-UC 0.5-4P(カテゴリ5アンダーカーペットケーブル)をどの位まで曲げると特性に影響が出てくるのか実験を行いました。

Q
A

図-1

TSUNET-100E-UC 0.5-4P(カテゴリ5アンダーカーペットケーブル)を布設するときに、どのように曲げたらよいのでしょうか?
また、曲げ半径はどの位まで曲げると特性に影響が出るのでしょうか?
まず、TSUNET-100E-UCケーブルの曲げ方

垂直に立ち上げた部分の羽根は人や物によですが、状況に応じて2通りの方法がありまって踏まれることがないため、取り外してす。1つは図-1のように平面上で方向変更をしまってもよいと思います。

行う場合(水平曲げ)です。この場合、TSU

次に、曲げ半径の限界についてですが、

NET-100E-UCケーブルの羽根部分に、はさ

TSUNET-100E-UCケーブルの場合は、曲げみ等で図のような切り込みを入れ、ケーブ

半径200mm以上をお奨めします。これはこルの方向変更をします。もうひとつの曲げれまでの研究結果から定めた値であり、反方は、図-2のような垂直に立ち上げる場合

射減衰量(リターンロス)の悪化を考慮してい(垂直曲げ)です。この場合は図-2の通りに切ます。次に示します検証試験とその結果をり込みを入れ、垂直に曲げます。このとき、参考にして下さい。

TSUNET-100E-UCケーブルの水平曲げ

切り込み

図-2

TSUNET-100E-UCケーブルの垂直曲げ

切り込み

切り落とし

切り込み

検証試験
前述したTSUNET-100E-UCケーブルは丸形ケーブルと違い、カーペットの下などに布設できるよう、特殊なフラット構造になっています。
TSUNET-100E-UCケーブルはその構造上、曲げによる電気特性の悪化の心配があります。そこで今回の検証試験ではTSUNET-100E-UCケーブルを使用したリンクを構成し、リンク内のTSUNET-100E-UCケーブルに数パターンの曲げ半径を与え、リンク全体の電気特性評価を行いました。

試験リンクの構成
試験リンクは図-3のような構成で行いました。
図-3

水平曲げ

試験リンクの構成(全長94.0m)

TSUNET-100E-UC 0.5-4P
全長30.0m
垂直曲げ(CAT5アンダーカーペット
ケーブル)

エンハンスドCAT5
パッチパネル

フロア配線盤(FD)側(7.0m)(2.0m)(1.0m)
TP(BIX)

試験機
TSUNET-100E
0.5-4P 2.0m
(CAT5水平ケーブル)

TSUNET-100E
0.5-4P 60.0m(CAT5水平ケーブル)(20.0m)CAT5
アウトレットTSUNET-100E
0.5-4P 2.0m
(CAT5水平ケーブル)試験にはすべてRJ-45タイプのカテゴリ5部材を用い、ケーブルに試験機

は弊社カテゴリ5アンダーカーペットケーブルTSUNET-100E-UC
0.5-4P、カテゴリ5水平ケーブルTSUNET-100E 0.5-4Pを用いまし
た。TSUNET-100E-UCケーブルには図-3のように水平曲げ2ヶ所、端末(TO)側

垂直曲げ1ヶ所を加えました。垂直曲げは直角(図-2に示した状態)とし、水平曲げは2ヶ所ともに①Rなし、②R100mm、③R50mm、④R極小と変化を与えました(表-1を参照下さい)。

表-1

各試験の曲げ条件
水平曲げ(2ヶ所)

垂直曲げ(1ヶ所)*

試験1

Rなし

直角

試験2

R100mm

直角

試験3

R50mm

直角

試験4

R極小

直角

*垂直曲げについては、TSUNET-100E-UCの構造上、電気特性へ

図-4

水平曲げによる対撚り線の構造変化

Aの影響は、ほとんどありません。これは垂直曲げによる対撚り線の構造変化が少ないことによるものです。このため本試験では垂直曲げをリンク内に1カ所、はじめから加えています。これに対して水平曲げは、対撚り線の構造変化を著しくともないます。水平曲げを加えると、最も外側の対撚り線は伸ばされてしまいます(図-4 Aの箇所)。また、最も内側の対撚り線は、縮められて対が開いてしまいます(図-4 Bの箇所)。本試験では、この影響を及ぼすと思われる水平曲げに着目し、水平曲げのRに変化を与え、リンク全体の電気特性変化を評価してみました。

B

試験結果
本試験は、リンクの両端からおこないました。試験結果のグラフ中、｢FD側より測定｣と記されているものは、図-3のリンクの左側(FD側)から信号を投入した場合の特性を示しています。同様に｢TO側より測定｣と記されているものは図-3のリンク右側(TO側)から信号を投入した場合の特性を示しています。以下に示しました特性グラフは、今回特性評価したデータの最悪値を示しています。

図-5

TSUNET-100E-UCケーブルの曲げによる、近端漏話減衰量(NEXT)への影響

a.FD側より測定

b.TO側より測定

FD側、TO側の測定端にかかわらず、曲げの影響はほとんど出ていません。NEXTについては、曲げの影響はないようです。

図-6

TSUNET-100E-UCケーブルの曲げによる、等レベル遠端漏話減衰量(EL-FEXT)への影響

a.FD側より測定

b.TO側より測定

EL-FEXTについても、NEXT同様、曲げの影響は確認されませんでした。
TSUNET-100E-UCケーブルは曲げによる漏話特性への影響はほとんどなく、大きなマージンを保持しています。

図-7

TSUNET-100E-UCケーブルの曲げによる、反射減衰量(リターンロス)への影響

b.TO側より測定

TO側(フラットケーブル側)から測定した場合、部分的に特性の悪いところが確認されました。
Rを50mmと極小にした場合、規格に対してマージンは約2dBでした。

a.FD側より測定

結論
今回のTSUNET-100E-UCケーブルの曲げ試験では曲げRを極小にしても、カテゴリ5規格を外れることはありませんでした。しかし、図-7のbに示した反射減衰量の特性をみると、曲げの影響が現れています。みなさまがケーブルを布設する際、やむを得ずケ
ーブルを折り曲げる場合、反射減衰量の悪化にご注意ください。
これはフラットケーブルに限らず、すべてのケーブルにいえることです。最近は、ハンディタイプのLANテスタにも反射減衰量測
定機能が装備されておりますので容易にチェックすることができるかと思います。
今回の検証試験データは、あくまでも参考値です。布設環境などにより、特性は変化しますのでご注意ください。

FD側より測定した場合、曲げの影響はないようです。

技術資料
海外の技術情報50ミクロンの光ファイバが見直されているタイトル：

出典：Cabling Installation & Maintenance 1998年8月号p.33〜
執筆者：Patrick McLaughlin (Associate Editor)

1998年6月にIEEE802.3z委員会でギガビットイーサネット規格がとになる。信号がLED（発光ダイオード）により発振されていた承認され、コア径50μm(ミクロン)の光ファイバが仕様に組み込

時期は、NAの値は重要であった。LEDは長い間、光源として高まれました。日本では従来から50μmが主流でしたが、北米では価であるレーザの唯一の代替法で、短波長（850nm）光伝送で使TIA/EIA-568Aに配線媒体として50μmが定義されていなかったた

われる唯一の信号発振技術であった。62.5μmのファイバはLED

め、62.5μmが主流でした。IEEE802.3z規格制定にともない、北で発振された信号に対してより適しており、光ファイバ伝送では米市場側からみた影響について−50μmと62.5μmの違いと選択筋の通った選択であった。実際、TIA/EIA-568Aは62.5μmを配線

肢、北米市場でも50μmの光ファイバが見直されているという内媒体として定義しており、50μmについては言及していない。

容の記事についてご紹介いたします。弊社では50、62.5μmとも

568A規格に定義されなかったことで、50μmの運命が少なくとも在庫品として対応しており、どちらのご要望にもお応えできます。

一時的に決まった。北米では軍用アプリケーションでみられるほかは、商用ではほとんど用いられなかった。

50ミクロンの光ファイバが、ギガビットイーサネットの必要条件として見直されている
光ファイバはマルチモード（MM）とシングルモード（SM）の二種があり、MMにはコア径50μmと62.5μmがある。北米のLANに使われるMMファイバ配線は、ほとんど62.5μmであった。

最近の見方
業界はギガビットイーサネット規格のドラフト化が注目されるまで、50μmのファイバに関しては無関心であった。IEEE802.3z委
員会はSMとともに50μmと62.5μm両方のMMを仕様に含めた。
IEEEが50μmを含めた決定は、ギガビットイーサネットが今後世界的に展開していくもので、50μmを除外することが北米での現62.5μmが広く行きわたっている市場では、変化がおこると思われる。高速伝送に関連した技術問題により、光ファイバ･ケーブ
ル･
コンポーネントメーカやエンドユーザに、50μmと62.5μmの性能をより細かく見ることを余儀なくさせているからである。

実的問題によることを考えれば、驚くことではない。しかし、802.3z委員会がギガビットイーサネットを50、62.5μmのMM両方で検証した際に明らかになったことは50μmに対する見方を変えた。

歴史的にみた見通し
北米のLANで62.5μmが好まれた1つの理由は、光ファイバの開口数(NA)が大きいことであった。NAは光を受け入れ伝播するコアの能力を示す。 NAが高ければ高いほどファイバがより多くの光を受け入れる。コア径が大きければ大きいほどNAが高い。つまり、62.5μmは50μmよりもより多くの光を受け入れるというこ

NA(開口数)がN/A(効力なし)に
北米構内配線市場が50μmを用いなかった間に、VCSEL(面発光
レーザ

注記：

新しく開発された半導体レーザ。特性的に優れ、今後通信用レーザとして活用されると思われる)技術が開発され850nm伝送に展開された。長年にわたり62.5μmの高い開口数がLED固有の伝送非効率を補ってきたが、より効率的なVCSEL技術

1,500mを定義しており、500mという長さはビル内バックボーンの導入によりこの補完はもはや必要なくなり、MMの開口数は特で必要とされる長さのかなり高い割合を含んでいる。また、光フ性として取るに足らないものとなった。またLEDの限界は

ァイバ業界のメーカは、バックボーンと水平配線の間の区別が必622Mbps以上のデータ伝送において、過去数年間で認識されてきずしも明確でない、集中ネットワークアーキテクチャをプロモーた。（Tony Beam氏−RCDD、AMP社 Director，Premises Sys

トしている、という指摘もある。

tems Marketing）
以上の理由で、LEDではなくVCSELがギガビット伝送で使われる

市場の反応ようになり、62.5μmは高速ネットワークで50μmに対して優位

AMPと3
M Telecom Systems Div.は、最近発表したエンドtoエンド

性がなくなった。実際テストは、逆に50μmが、62.5μmに対し光ファイバ配線システムで50μmも提案している。最近のミーテていくつかの優位性を持つ事を示している。レーザが使われると、

ィングで、TIAのワーキンググループは、TIA/EIA-568Bと名称を

小さな開口数は50μmに62.5μmよりも高周波数帯域をサポート

つけられ98年末までに最初の投票にかけられる（注記：現時点でさせることができる。（Eric Pearson氏−Pearson Technologies

は2000年以降の制定となる見込み）TIA/EIA-568A配線規格の次社 社長）２つのMMファイバ間の相違に関する事象として判明しバージョンに50μmを含むという提案を受け入れている。MMフ

たことは、IEEE802.3z委員会がギガビットイーサネット規格に提ァイバで２つの選択肢があることがエンドユーザには複雑なこと案した距離の仕様である。

になるかもしれない、という意見もある。既設の62.5μmのシス
テムと50μmを混在してしまうユーザがいるかもしれず、これは委員会の当初の意図はどちらにも500mをサポートさせるという問題となる。光ファイバ業界の関係者は、ユーザの混乱を避けるものであった。500mという距離は、TIA/EIA-568AとISO/IEC-

ため正しく誠実な情報で対応しなければならない。新しいファイ

11801規格で最長バックボーン距離として定義されていることか

バシステムを使う場合、50μmがベストであろう。既設62.5μm

ら論理的といえる。ギガビットイーサネット委員会により提示さがある場合は、50μmにアップグレードしようと考える必要はな

れた距離は、メディアがサポートできる最低限の距離であること

い。62.5μmでも広く使用されているアプリケーションをサポーも重要である。つまりファイバの性能の点から、この距離は最悪

トでき、またある距離までギガビットイーサネットをサポートすケースのシナリオを意味する。（Steven Swanson氏−Standards

るからである。

Engineering Manager，Corning Inc.）（Tony Beam氏−RCDD, AMP社）

委員会は、11ページ表-2のとおりMMファイバについていくつかの測定距離を定義した。50、62.5μm双方とも長波長−1300nm
伝送では550mをサポートする。しかし50μmは短波長−850nmでも550mをサポートするが、62.5μmでは220mしかサポートしな
い。さらにフィールドテストで400MHzの50μmが既に布設されThis information is reprinted with permission of
Cabling Installation & Maintenance,USA
この情報は、米国ケーブリング インストレーション
メンテナンス誌の承諾の元に転載しています。

ていることがわかったため、委員会はこの帯域幅を定義に加えた。
また、200MHzの62.5μmも既設があり、短波長で275mとして加えられた。これらの仕様は、エンドユーザが必要とする現実的距離についての議論を促してきた。最も一般的に引用される２つの規格−TIA/EIA 568AとISO/IEC-11801では、水平配線の100m、ビルのバックボーンの500m、そしてキャンパスバックボーンのwww.cable-install.com

アンド光ファイバケーブルの概要とギガビットイーサネットについてはじめにが存在することになります。この経路が複数あるものがマルチモ

高速・大容量通信を可能にした伝送路である光ファイバケーブ

ードファイバ(ＭＭ)です。この経路の数は、コア径、屈折率、波ルは、その適用域の拡大を続け、通信のほとんどの分野で利用さ長によって制限されます。これらを変化させてひとつのモードのれています。LAN分野ではギガビットイーサネットはすでに規格

光しか伝搬しないようにしたのがシングルモードファイバ(SＭ)

化され、さらに10ギガビットイーサネットの審議が始まっていまです。

す。また、公衆通信分野ではπシステムが導入され、FTTH (Fi

図-1のGI、SIはコアの屈折率分布の違いを示しています。GIはber To The Home)が現実の姿になってきました。光ファイバケー

Graded Indexの頭文字を取ったもので、屈折率がコアの中心部ほ

ブル技術は新規技術から既存技術(一般技術)へ変わっています。

ど高く、クラッドとの境界に向かって屈折率が緩やかに変化(低しかしながら、光ファイバケーブル技術はUTP等の銅ケーブルとくなる)する光ファイバです。SIはStep Indexの頭文字を取ったも異なり、取り扱いの繊細さ・接続の特殊性・安全面等から、いまので、コアの屈折率分布が一様でクラッドとの境界部の屈折率がだ一般の方々にはなじめない技術であることも事実です。

階段状に変化した光ファイバです。

そこで、今回は光ファイバケーブル技術習得の一助になればとGI型光ファイバは、SI型光ファイバに比べて伝搬モードの違い

考え、光ファイバケーブルの概要についてまとめてみました。内による信号の伝搬時間の差を小さくすることができ、帯域向上を容としては、光の伝搬、石英系光ファイバの破断寿命、光ファイ狙ったものです。

バケーブル、光コネクタ、測定、そして最後にギガビットイーサ

GI型、SI型の光ファイバを合わせてマルチモードファイバ(Multi

ネット規格について報告いたします。

mode Fiber)といいます。
なお、光ファイバのサイズですが、石英系光ファイバで国内で光の伝搬について標準的なGI型は、コア径50μm、クラッド径125μmです。

光ファイバは図-1に示す様に、屈折率の高いコアとそれを囲む
屈折率の低いクラッドで構成される細い繊維で、コアとクラッド伝搬する光 クラッド コアの境界で起こる光の全反射を利用してコア内に光を閉じ込め光を伝搬しています。コアとクラッドは、同一の材質または異なった
材質でもかまいません。光を通す透明な材質で屈折率を変えてやればよい訳です。全反射を繰り返して伝搬するわけですが、入射SI型光ファイバ

される光が全て伝搬する訳ではなく、全反射を起こす臨界角以内の光のみが伝搬されることになります。しかし、臨界角以内の光が全て連続的に伝搬するのではなく、実際には飛び飛びな角度のGI型光ファイバ

光が伝搬することになります。全反射を繰り返して伝搬するためには、伝搬する光がコアとクラッドの境界面で反射したときに位相が一致し互いに強め合う必要があります。位相が一致するか否かは光が境界面に当たる角度によって決まり、ある特定の角度で当たる光のみが伝搬することになります。
つまり、光ファイバ中を伝わる光には別々の経路(伝搬モード)

SＭ型光ファイバ
図-1

光の伝搬

屈折率

石英系光ファイバの
破断寿命

光ファイバ

1次被覆

光ファイバを材料組成から分類すると、石英系、石英コア・プ
ラスチッククラッド、多成分系、プラスチックに分けることがで2次被覆きます。伝送損失が少なく、広帯域であることから通信用に使用
a.単心線
されている光ファイバのほとんどが石英系です。以下、石英系光ファイバについて説明いたします。

光ファイバ

本来、石英ガラスの引張り強度は大きいのですが、脆性材料で1次被覆あり、ある確率で表面に傷が存在するため、引張り力が加わると2次被覆傷が成長し破断に至ることになります。石英系光ファイバの破断

b.テープ心線

寿命は傷の大きさと加わる応力に依存します。
そのため、石英系光ファイバでは、光ファイバ製造時に一定張図-2

光ファイバ心線

力を加えてある強度以下の部分は故意に破断させて取り除く、ス
クリーニング試験が実施されています。

率を弾性限度内(通常0.2％以下)に抑え、残留歪を許容値以下にJISではスクリーニング試験条件の標準値として、最小試験伸びする必要があります。その手段のひとつとして、テンションメン

歪量0.5％、最小試験時間として1秒と規定されています。また、

バと呼ばれる抗張力体をケーブル内に配置する方法があります。

このスクリーニング試験は光ファイバの融着接続の際にも実施さテンションメンバとしては、鋼線、FＲＰ(ガラス繊維強化プラス

れ、強度不足の不完全な融着を破断させ除去します。JISでは最チック)、アラミド繊維等が用いられています。

小引張荷重1.8Ｎ、最小保持時間1秒が通常であると記されていま国内で用いられている光ファイバケーブルの構造例のいくつかす。

を図-3に示します。単心光コード、2心光コードはアラミド繊維

この0.5％伸び歪、1秒のスクリーニング試験を通過した光ファとＰＶC被覆で機械的強度を補強し、光コネクタを取り付けて、

イバで、破断確率10万kmで1箇所、20年の寿命を保証するために光機器との接続等、パッチコード的に使用されます。外径は単心は、残留歪を0.17％以下に抑える必要があると言われています。

光コードで2.8mmφが一般的ですが、より細径な2mmφやそれ以つまり、光ファイバケーブルを取り扱うときは、許容張力、許容下のサイズもあります。

曲げ径等を守り残留歪を低く抑える必要があります。

単心光コードを集めて一括シースを施したコード型光ファイバ
ケーブルは、屋内用の一般的な光ファイバケーブルです。光コネ光ファイバケーブル

クタを取り付けて光機器間の接続に使われます。テンションメン
バ、シース等に金属を用いなければ、光ファイバケーブルの特徴

光ファイバは、上述の通り、表面に傷がつくと破断しやすいたのひとつである無誘導性を生かしたノンメタリック型の光ファイ

め、これを防ぎ取り扱いを容易にするために被覆が施されていま

バケーブルを構成することができます。

す。光ファイバ線引き時に施される1次被覆材としては、ＵＶ樹

光ファイバ心線をテンションメンバの周囲に直接集合した層撚

脂、熱硬化性シリコン等が用いられています。この1次被覆が施型光ファイバケーブルは、汎用性のある、光ファイバケーブル開されたファイバが光ファイバ素線です。この光ファイバ素線に、発当初から実績のある信頼性の高いケーブルです。シースはアルさらにＵＶ樹脂、ナイロン等の2次被覆を施したファイバが光フミの層を持ったＬＡＰシースを採用し、防湿、機械特性に優れて

ァイバ心線です。光ファイバ心線には、図-2に示す様に、単心線います。2心平形光ファイバケーブルは、単心光コード2本とテンと単心線をテープ状に並べ、一括被覆したテープ心線があります。

ションメンバである鋼線を一括シースしたもので、光コード類とこの光ファイバ心線を集めてケーブル化する訳ですが、破断寿

コード型光ファイバケーブルの中間に位置する光ファイバケーブ

命を考えると布設時等における引張り力による光ファイバの伸びルです。

テンションメンバ
テンションメンバ
光ファイバ心線

光ファイバ心線
単心光コードアラミド繊維PVC外被外被a.単心光コードb.2心光コード

緩衝材
LAPシースC.コード型光ファイバケーブル d.層撚型光ファイバケーブル

図‑3 光ファイバケーブル

テンションメンバ
単心コード
PVC外被

e.2心平形光ファイバケーブル

ここで紹介した光ファイバケーブルは、光ファイバケーブル全体のほんの一部です。この他には、スペーサと呼ばれる溝の中に心線を収納したもの、テープ心線を用いたもの、自己支持型ケーブ
ル、ルースチューブ型等さまざまな光ファイバケーブルがあります。使用に際しては、布設される経路、環境等を考慮してケーブル構造を選択する必要があります。

す。通常はkm換算をして、単位としてはdB/kmで表します。伝送損失の測定法としては、マルチモード光ファイバ、シングルモー
ド光ファイバともに基準測定法としてはカットバック法が、代替

カットバック法と挿入損失法は光源、励振器、光パワーメータ等を用いて、片端より光を入射し遠端にて出射光パワーを直接測定

光ファイバの機器との接続、光ファイバ同士の接続に使用される光コネクタには、単心用と多心用があります。
光コネクタの接続のためには、銅線の接続とは異なり光軸を合わせる必要があります。(コアとコア同士を付き合わせる。)GI型
光ファイバでコア径は50μｍ、SＭ型光ファイバのモードフィー
ルド径はわずか10μｍですから、光軸を合わせるには高精度の技術が必要になります。光軸を合わせる方法として、単心用ではフェルール(精密円筒状部品)の中心に位置する微細穴に光ファイバを固定し、割スリーブによりフェルール同士を軸合わせし光ファ
イバの光軸を合わせる方法が一般的です。多心用では角形フェルールの微細穴に光ファイバを固定し、ガイドピンで軸合わせする方式が一般的です。もちろん、光ファイバ端面は光を乱反射させないために、鏡面の様に磨く(研磨)必要があります。
代表的な単心用光コネクタとしては、FC、SC、DS、SＴなどが挙げられ、多心用光コネクタとしてはＭＴが挙げられます。こ
れらの光コネクタの多くは、表-1に示す様に、すでにJIS規格が制定されています。

し伝送損失を算出します。後方散乱光法ではOTDR(Optical Time
Domain Reflectometer

光パルス試験器ともいう)を用いて、片端より光パルスを入射し光ファイバ中より入射端へ戻ってくる光の強さを調べることにより伝送損失を測定します。OTDRでは光ファイバの長さ方向での伝送損失の変化をみることもできます。
図-４にOTDR測定の測定波形の概略を示します。縦軸が後方散乱
光パワー(入射端へ戻ってくる光パワー)を示し、横軸は入射端からの距離を表しています。波形の傾きは光ファイバの損失を表し、段差は接続点や曲がりなどの異常点を表しています。

カットバ

ック法は、入射端側の光ファイバを励振器との接続点より1〜2ｍの箇所で切断して、入射側光パワーを測定する方法で、光ファイ
バケーブル製造時の測定に使われます。それに対し、挿入損失法、後方散乱光法は被測定光ファイバを切断することなしに損失を測定する方法で、布設後の測定に使われます。
光の測定で注意しなければならないことは、石英系光ファイバ
で実際に使用する光は、可視光でないため目には見えませんが、出力が大きいので、のぞくことは危険です。光の出射端を直接目

光コネクタのJIS規格

光コネクタ
FC

イバの入射光パワーと出射光パワーの差から求めることができま測定法としては挿入損失法、後方散乱光法が規定されています。

光コネクタ

表-1

伝送損失の概要について説明します。伝送損失は被測定光ファJIS規格でのぞかないことです。また、測定器で扱う光は微弱であるため、
光コネクタ端面等にゴミ、汚れが付着すると測定に大きく影響し

F01形
ます。さらに、入射光の励振条件によって測定結果が違ってきま
JIS C

SC

597３

く曲げたり、振動させたりしないことです。

F11形
JIS C

MT

す。光コネクタ端面等は清掃するとともに、測定コード類は小さ

F0４形
JIS C

DS

5970

5980

JIS C

被測定ファイバ

ダミー光ファイバ

F12形
5981

曲がり
コネクタ接続点

ＬＡＮ分野で標準となっているSCコネクタは、ＮＴＴによってされています。フェルールは加工性の良いジルコニアを採用し、研磨は球面研磨(ＰC研磨)で接続点からの反射光を低減しています。ギガビットイーサネットでは、このSCコネクタを横に2つ並べた2心SCコネクタが採用されています。

測定

フレネル反射後方散乱光パワー開発され、結合機構として操作性の良いプッシュオン機構が採用

異常点
雑音

入射端からの距離

光ファイバの主な伝送特性としては、マルチモード光ファイバ
では伝送損失、帯域等が、シングルモード光ファイバでは伝送損
失、波長分散、カットオフ波長等があげられます。各特性とも測定法はJIS規格がすでに制定されています。

遠端

図-4

OTDR測定波形

ギガビットイーサネット
について

は、マルチモード光ファイバでは使用する光ファイバの種類・帯域

光ＬＡＮの規格としては、10BASE-F、100BASE-FX、FDDIなの伝送距離が可能ですが、62.5μmコアでは275ｍまでの伝送距離

どがありますが、幹線ネットワークのトラフィックの増大に応えるになります。1000BASE-LXでは、シングルモード光ファイバでシステムとして、今一番注目されているのはギガビットイーサネッ

5kmの伝送距離が可能です。また、1000BASE-LXでマルチモード

トでしょう。

光ファイバ使用時には、DＭD(Differential Mode Delay)の影響によ

ギガビットイーサネット規格(
IEEE 802.3z)は1998年6月に制定さる日本で標準的な50μmコアのGI型が採用されています。伝送距離によって制限されます。1000BASE-SXでは、50μmコアは500ｍ

り伝送距離が短くなるのを防ぐために、モード調整パッチコードれました。規格は次の３つに分類されます。

(
Mode Conditioning Patch Cord)をトランシーバと光ファイバケー

① 1000BASE-SX：短波長850nmレーザー、マルチモードファイバ

ブルとの接続に使用することが規定されています。DMDとは、マ使用、最長伝送距離550ｍ

ルチモード光ファイバの一部にコアの中心部分で屈折率が低くなっ②1000BASE-LX：長波長1300nmレーザー、マルチモードファイバているものがあるため、中心部を通過するモードと他のモードとのまたはシングルモードファイバ使用、 最長伝送距離5000m

伝達時間差が大きくなることです。それを防ぐ手段として、シング③1000BASE-CX：シールド付平衡ケーブル使用、最長伝送距離

ルモード光ファイバとマルチ光モードファイバの軸をずらして融着25m(電算室などで使用)

接続し、DMDの影響を少なくなるようにモードを調整した、モー光ファイバケーブルの規格としては、①と②のふたつになります。
この1000BASE-SXと-LXの伝送規格を表-2に、使用する光ファイバとケーブルの特性を表-３に示します。

ド調整パッチコードを使用します。
使用する光コネクタとしては、2心SCコネクタが採用されています。反射減衰量(
コネクタ接続点からの戻り光のパワーを表す特性使用するマルチモード光ファイバとしては、従来の光ＬＡＮで標
準的な62.5μmコアのGI型に加えて、帯域が優れ伝送距離が延ばせ

表-2

値)
はマルチモード光ファイバコネクタで20dB以上、シングルモー
ド光ファイバコネクタで26dB以上と規定されております。

1000BASE-SX,LXの伝送規格

1000BASE-SX
波

長(nm)

1000BASE-LX

850

1300

光ファイバタイプ62.5μmコア

最小帯域(MHz･km)

160

200

400

500

500

400

500

-

伝送距離

(m)

220

275

500

550

550

550

550

5000

チャンネル挿入損失(dB)

2.38

2.60

3.37

3.56

2.35

2.35

2.35

4.57

マルチモード50μmコア62.5μmコア

マルチモードマルチモード50μmコア

10μm

マルチモードシングルモード

表-3

光ファイバ及びケーブルの特性

62.5μmコア

50μmコア

10μm

マルチモードシングルモード

屈折率分布

マルチモード
GI型

GI型-

コア径(μm)

62.5

50

8〜10

クラッド径(μm)

125

125

125

波長(ｎm)

850

1300

850

1300

1310

最大伝送損失(dB/km)

3.75

1.5

3.5

1.5

0.5

最小帯域(MHz･km)

160/200500

400/500

400/500-

おわりに100BASE-FXが規格化されてから数年でギガビットイーサネッ

では光ファイバのみであり、今後ますます光ファイバケーブルはＬＡＮ分野で普及してゆくものと思います。

トが規格化され、さらに10ギガビットイーサネットの審議が始ま今回は光ファイバケーブルの概要のみしか記すことができませっています。これは、幹線ネットワークのトラフィックの増大がんでしたが、また機会があればもう少し詳しい内容で報告したい

急激であり、市場での高速幹線ネットワークの強い要望の現れでと思います。

あると思われます。この高速化に対応できる伝送路としては現在

リンク試験データ
ツイストペアケーブルの撚り戻しによる漏話特性への影響<1>
みなさんはツイストペアケーブルをコネクタ(
ジャック)
に接続す

い、ケーブルには弊社エンハンスドカテゴリ５ケーブルTSUNET-

る際、どのようなことに注意されていますか? 例えば、結線を間350E 0.5-4P(水平ケーブル)、TSUNET-MC350E 8C(パッチコード)

違えないようにとか(これは当たり前ですね)、しっかりと圧接(圧を用いました。これらから図‑１のリンクを構成し、図中のＡ，Ｂ

着)するなどです。

(110ブロックへ圧接する水平ケーブル部分)の撚り戻しを①極力な

これと同時にできるだけ撚りを戻さず接続することに気を配ってし、②４cm、③８cmと変え、漏話パラメータ(NEXT、EL-FEXT、いることかと思います。今回はこの撚りを戻すと漏話特性がどのく

パワーサムNEXT、パワーサムEL-FEXT、ACR、パワーサムACR)

らい変化してしまうものなのか実験を行ってみました。

について評価してみました。

実験にはすべてエンハンスドカテゴリ５部材(RJ-45タイプ)を用試験機にはネットワークアナライザを使用しています。

図‑１．リンク構成（全長９４．０ｍ）

エンハンスドCAT5
パッチパネル

A

撚り戻し
χcm

B

エンハンスドCAT5
アウトレット試験機

試験機
TSUNET-MC350E
8C 2.0m(エンハンスドCAT5パッチコード)

TSUNET-350E 4P 90.0m(エンハンスドCAT5)

結果
以下に示しました特性グラフは、今回特性評価したデータの最悪値を示しています。
図‑２．撚り戻しによる、近端漏話減衰量（ＮＥＸＴ）への影響

TSUNET-MC350E
8C 2.0m(エンハンスドCAT5パッチコード)

図-2はNEXTの特性値を示しています。ほとんど撚りを戻さない場

性はかなり悪くなってしまいます。8cmの撚り戻しでは、規格を外合、全周波数において規格に対し10dB以上のマージン(余裕度)を持れてしまいました。

っています。ところが、4cm、8cmと撚りを戻していくとNEXT特図-3．撚り戻しによる、等レベル遠端漏話減衰量（ＥＬ‑
ＦＥＸＴ）への影響

図-3はEL-FEXTの特性値を示しています。EL-FEXTについては、あまり撚り戻しによる変化がみられませんでした。
このようにNEXTが数dB悪くなれば、必ずEL-FEXTも同じだけ変化するということはありません。

図‑４．撚り戻しによる、電力和近端漏話減衰量（パワーサムＮＥＸＴ）への影響

図-4はNEXT特性値より計算で導いたパワーサムNEXTのグラフです。NEXT同様、4cm、8cmと撚りを戻していくとパワーサムNEXT値が悪化していくことが確認できるかと思います。

図‑５．撚り戻しによる、電力和遠端漏話減衰量（パワーサムＥＬ‑
ＦＥＸＴ）への影響

パワーサムEL-FEXTについては、EL-FEXT同様あまり変化は確認されませんでした。
パワーサムNEXTとパワーサムEL-FEXTの間にはあまり相関性はないようです。

図‑６．撚り戻しによる、減衰対漏話比（ＡＣＲ）への影響

図-6はNEXT特性値と信号減衰量特性値を同時プロットし、ACRっています。*ANSI/TIA/EIA 568A-5 CAT5eベーシックリンク規格

特性を示したグラフです。撚り戻しを極力しない場合は、十分な(Draft)にはACR、パワーサムACRは規定されていません。このた

マージンを持っていますが、撚り戻しを長くしていくとマージン

めANSI/TIA/EIA 568A-5 CAT5eベーシックリンク規格(Draft)のが小さくなっていくことが確認されます。

NEXT規格、信号減衰量の規格を用いて、ACR規格を示していま

信号減衰量の値は３データともほぼ同じ値となり、図中では重なす。

図‑７．撚り戻しによる、減衰対電力和漏話比（パワーサムＡＣＲ）への影響

図-7はパワーサムNEXT特性値と信号減衰量特性値を同時プロット

本実験結果をみると｢通信興業製のケーブルは4cmまで撚り戻しがし、パワーサムACR特性を示したグラフです。ACR同様、撚り戻可能だ｣と誤解されるかもしれないので補足させていただきます。

しを長くしていくと規格に対するマージンが小さくなっています。

本コンテンツ内のデータは、あくまでも実験の一例であり、今回の*ANSI/TIA/EIA 568A-5 CAT5eベーシックリンク規格(Draft)にはACR、

データ以上の性能を保証するものではありませんので、ご理解くだ

パワーサムACRは規定されていません。このためANSI/TIA/EIA

さい。

568A-5 CAT5eベーシックリンク規格(Draft)のNEXT規格、信号減衰

次回は．．．

量の規格を用いて、パワーサムACR規格を示しています。

ツイストペアケーブルの撚り戻しによる漏話特性への影響<2>とし

結論て、RJ-45タイプのプラグ側とジャック側(パッチパネル、アウトレ

今回は、図-1のリンク構成内、TSUNET-350E 4P(水平ケーブル部

るのか、ご紹介いたします。(今回の実験ではジャック側のみでし分)の両端のみ撚り戻しを行い、漏話特性を評価しました。たった2た)RJ-45プラグ成端も行っているという方は、ぜひご一読下さい。

ヶ所の部分の撚りを戻しただけで結果のグラフに示したように、漏話特性はかなり悪化してしまうことがご確認いただけたかと思います。ツイストペアケーブルの成端を行う際は｢
撚り戻しを極力抑える｣、このことを徹底していただきたいのです。せっかく高価なエンハンスドCAT5ケーブル、CAT6ケーブルを購入しても成端を誤るとCAT5規格すら満足しないケースも十分あり得ます。ツイストペアケーブルは｢
撚り｣が命です。
今回の実験からもわかるように110ブロック部分の撚り戻しを4cmとしてもANSI/TIA/EIA 568A-5 CAT5eベーシックリンク規格を満足してしまいました。弊社のTSUNET-350E(エンハンスドCAT5水平ケーブル)、TSUNET-MC350E(エンハンスドCAT5パッチコード)は規格に対して大きなマージンを持たせています。この大きなマージンが特性の悪化を吸収しています。もし、ケーブル自体の特性が規格ギリギリであった場合、ほんの少し撚りを戻しただけで規格を外れてしまうことになります。ケーブルは規格に対しマージンの大きなケーブルをお奨めします。

ット)両方の撚り戻しを行った場合、漏話特性がどのように変化すケーブルの難燃性
ケーブルの難燃性については規格の定義により様々な試験方法（３）はケーブルを実使用状態においた場合の燃焼試験であり、もっとも現実にあった試験といえる。難燃性が強いケーブルほど
この試験が適用される。

と規格値があるが、一般にケーブルの難燃性を次のように考えてよい。 ケーブルの難燃性とは、ケーブルの燃えにくさの尺度をい

特に米国を中心に難燃性について認定している団体としてはい、それは消防法でいう「耐火電線・ケーブル」や「耐熱電線・UL(Underwriters Labolatory)があるが、このULではケーブルに対ケーブル」の「耐火」や「耐熱」と意味が違う。ケーブルの「耐していくつかの試験方法を決めており、それぞれ難燃性能の低い

火性」または「耐熱性」とは、ケーブルが万一火災にあったとき

順から、CMX（燃焼試験は一般にVW-1試験と言われている）、に、それぞれに定められた時間の間、そのケーブルが火災の際にＣＭ（垂直トレイ燃焼試験）、ＣＭＲ（ライザー試験）、ＣＭＰ

避難誘導の為に設けられた表示灯、警報、連絡などの役割を果た（プレナム試験、スタイナートンネル試験とも言う）の４種類がせるようにするために設けられた性能であり、燃えにくさを尺度ある。CMXは上述の試験方法では、(2)に属するケーブル１本でとする難燃性とは明らかに性質が異なる。

行う試験でケーブルの難燃性を評価する方法である。CM、CMR、CMPの３種類は、上述の試験方法では（３）に属するグループ

ケーブルの難燃性評価方法は、大きく分けて次の３種類に分類することができる。

ケーブルによる燃焼試験で難燃性を判定されるものであり、強い難燃性が要求される。特に、CMP（プレナムケーブル、スタイ
ナートンネル燃焼試験による）は最高の難燃性を必要とし、この試験に合格するには、絶縁体および外被ともにフッ素系の材料を（１）ケーブル構成材料での難燃性の評価(例：JIS K 7201の酸素指数の測定）（２）１本のケーブルでの難燃性の評価（例：ULのVW-1試験方法やJIS C 3005に規定される難燃性）

使用しなければならないほどである。

開口数(NA)光ファイバとは、その名が示すように、光が通る繊維状のものをいう。断面は中央部分をコア、その周辺をクラッドといい、コ（３）グループケーブルでの難燃性の評価（例：IEEE 383の垂直トレイ試験やUL910に規定されるプレナム難燃試験）

アはクラッドより屈折率が高い材料を使用する。そうすることによってコアとクラッドの境界面を光が全反射することで光はコア内に閉じこめられて伝搬することができるのである。 光ファイバの開口数とは、光ファイバに入ろうとする光の広がりがどの程度（１）はケーブルを構成する材料に関する難燃性を評価する試験まで許されるかという限界を示す数値であり、光ファイバの中に方法である。材料が燃焼を続けるのに必要とする最小濃度の酸素入った光が、コアの中をクラッドとの境界面で反射しながら伝搬量を難燃性の尺度としている。

することが可能な光の「受光最大角度」を表す。さらに、これは（２）は、ケーブル１本を燃焼させて、炎を取り除いた場合に自光が光ファイバから出射されるときの「出射最大角」ということ

然に消えるかどうかをみる試験である。試験試料の取り付け方がもできる。この開口数は、レーザやLED(発光ダイオード)などの水平、傾斜、垂直の順に難燃性の評価は厳しくなる。

光源とフォトダイオードなどの光センサとの結びつきの度合いを表したり、または光ファイバ同士を接続するときの損失の大きさ

を評価するときには重要なパラメータの一つになる。

と、開口数(NA)は式(1)で表される。

光ファイバの中を光が伝送することはきわめて複雑になっているが、ここでは光を簡単に幾何工学的に図式化して考えてみる。
図１のように光ファイバの端面からある屈折率n1のコア内に、

また、

NA＝n1*sinθc(1)

NA＝sinφmax(1')と表すこともできる。

角度φで入った光はコアの中では角度θで伝送され、屈折率n2のこの式(1')が開口数(NA)とは入射する光の最大角度を表している

クラッドの境界面で角度θで全反射されながら伝送する。たとえともいえる。

ば、クラッドとの境界面で全反射される最大の角度をθcとする

また、この開口数(NA)は、光を伝搬する媒体として使う光ファ
イバ本体のコア部の屈折率およびクラッド部の屈折率との比に一

図１

光の入射の様子定の関係として導くことができる。開口数は一般に式(2)でも表され、この数値が大きいほど光の広がりは大きくできる。

n2
NA= （コアの屈折率)2 − (クラッドの屈折率)2

θ
n0

(2)

n1

θ

φ

通常は、開口数を直接測定するよりも屈折率を測定する方が簡単なので、式(2)によって評価する方がよく用いられている。

編集後記
通興ニュースレターも今回で３号となりました。

どんなことでも３回連続すると実力とよく言われますが、この誌に関してはそのことわざは当てはまらな
いかもしれません。
今回はちょうど良い具合に、第２号の発行から４ヶ月の猶予がありましたが、せっかくいただいた期間も、結局取りかかるのが先送りされただけで、編集に入ったのは創刊号や第２号とほぼ同じ頃になってしまいました。
しかし、こうして期日通りに発行することができましたことについて、みなさまのご協力によるものとあらためて感謝申し上げます。

1999年10月1日
発行責任者

営業部

LANシステム担当

大津光夫