DSX2-8000を追記しました。200、DSX-COAXを追記しました。Proを追記しました。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。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。各種L2/L3テスタの機能比較(1)リンク試験用汎用測定器(2)広域イーサネット試験用測定器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。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。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。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)LANコネクタメタリックケーブルと各種装置を接続するLANコネクタにはLANの方式に合わせ種々の物が使用されますが、現在主流となっているxBASE-TにおいてはUTP等のメタリックケーブルの両端に取り付けられるのが8P8Cと呼ばれるモジュラーコネクタです。外観・寸法等が酷似するため一般にRJ-45等と呼ばれています。●プラグ撚り対線番号とプラグの端子番号の結線は、米国規格協会(ANSI)で定められており、TIA/EIA-568-B(T568B)やTIA/EIA-568-A(T568A)の規格が用いられています。ストレートケーブルでは両端に同一の規格が使われ、クロスケーブルにおいては一端がT568B、他端がT568Aの規格が使われています。●ジャックジャックは、各装置の接続インタフェースや、建物内LAN配線において複数並べて設置されるパッチパネルや単独のローゼットとして用いられています。配線システムにおいて、UTP等のケーブルとジャックとの接続方法については、複数のサプライやにより様々なものが提供されています。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。Mode:シングルモード)ファイバと呼びます。Index)が用いられています。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。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。Index)よりも伝送特性を改善しています。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。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。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。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。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。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。(4)その他の各種試験LANケーブルの建設工事や保守の際には、数多く敷設された配線ケーブルの中から対象となるものを迅速に選別し、その性能を確認することが求められます。サポートしているかを検証し、ネットワークにおけるケーブル問題を素早く特定することが求められます。●配線探査LANが大規模化するとケーブルや配線ボックスなどの同一箇所に設置される配線ケーブルの数も増加するため、建設・保守の際に目的の配線ケーブルを容易に選別する方法が求められます。△-------※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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。)LANケーブルの建設・保守において効率良く作業を進めるため、各々の作業目的に特化した様々な測定器が工事現場等で活用されています。様々なオプションが用意され多機能な認証試験用測定器と異なり、機能を絞った上で小型軽量化を進めることで狭隘な環境や大規模な設備で使用する際の利便性が向上しています。●配線検証テスターメタリックLANケーブルで大規模な設備を構築する際には、最終的な認証試験以外に施工過程で配線の正常性を確認していくことが必要となります。心線接続の状態(ワイヤーマッピング)や伝送帯域の確認等が主な目的であり、その他の必要機能等も装備したCableIQ配線検証テスター等が用意されています。1本のワイヤーの障害を検出し、最高7個までのリモート・オフィスIDでMuitiMapモードをサポート。破損ワイヤー長を比例表示。漏話およびインピーダンスを測定し、選択した検証テストに基づく該当制限値と比較。178×89×45mm(0.55kg)●配線探査テスターメタリックケーブルの探索は、一端から電気信号を送出し、ケーブルに発生する磁界や電界をプローブなどで検出することで探索が行われます。信号を送出する際には、アクティブなネットワーク装置に対する悪影響や、信号漏れによるケーブル誤認が発生しないように装置を選定し使用することが必要です。LANはデジタル/アナログ信号を活用し効率よくケーブル探索が行えます。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。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。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。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。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。(dB)と計算されます。各測定方法で光損失値に含まれる内容が異なります。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。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。※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。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。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。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。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。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。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。2016いおいて測定、活用方法が規定されています。20km/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。(6)同軸ケーブル各種試験(TDR/挿入損失)同軸ケーブルは優れた高周波特性を持つため、無線通信やTVの接続用ケーブルとして現在も多用されています。ビルやマンションにおいては構内ビデオ用配線に加え、CATVインターネット等の各室への分配用LAN配線として利用されています。専用アダプタを装着することで測定が行えます。レンジ:150m分解能:0.1m3.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/ER1Gbps——1000BASE-Tx,1000BASE-T,1000BASE-SX/LX100Mbps—-100BASE-TX,100BASE-FX10Mbps—–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。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。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。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。※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。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。NTTRECでは専用オプションを提供しておりません。〇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。※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。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。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。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。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。Reserved.このページの先頭へ。