― Fluke Networks 公開情報にもとづく技術整理 ―
400G時代でも迷わない、現場で本当に必要な測定項目とは
September 8, 2025 / General, Standard and Certification, Best Practices
本記事について：本記事は、Fluke Networksが公式サイトで公開している「Fiber Certification Testing: All You Really Need Is Loss, Length, Polarity (and Sometimes Reflectance)」をCabling Cert Techが日本語に翻訳・再構成したものです。
400G/800G時代において、「何を測れば通信品質を保証できるのか？」という疑問は避けて通れません。
短距離シングルモードのように反射の影響を受けやすいケースを除けば、Tier1認証試験に必要なのは、挿入損失、長さ、そして極性のみです。
挿入損失は、認証試験において極めて重要な指標です。
挿入損失とは、あらゆる伝送媒体においてケーブル長に沿って発生する信号電力の減衰を、デシベル（dB）で表したものです。ケーブルが長くなるほど、信号は終端に到達するまでに減衰します。
さらに、コネクタ、スプライス、スプリッタ、曲げなど、反射を引き起こす要素も損失に寄与します。
光リンクにおいて挿入損失が重要である理由は、受信側が信号を正しく解釈するために、十分な光パワーが必要であるためです。実際、すべてのIEEE光ファイバアプリケーションでは、チャネル全体およびコネクタの損失上限が定められています。
挿入損失は、ほぼすべての光ファイバアプリケーションの性能を左右する、最も重要な単一パラメータであり、CertiFiber™ Pro Optical Loss Test Set. を用いた Tier 1 認証試験でも中核となる測定項目です。
なお、許容される最大挿入損失はアプリケーションによって異なる点に注意が必要です。
特に、高速アプリケーションやマルチモードアプリケーションでは、より厳しい挿入損失要件が課されます。
また、挿入損失は長さと直接関係しているため、高速なマルチモードアプリケーションでは、許容される距離も短くなります。
IEEEは、実際の多くの設置環境に適合するよう、損失要件と距離要件のバランスを取って規定しています。
例えば、10Gb/sのマルチモード（10GBASE-SR）では、OM4ファイバ400mにおいて最大チャネル挿入損失は2.9dBとされています。一方、400Gb/sのマルチモード（400GBASE-SR4）では、同じOM4でもわずか100mで最大1.8dBに制限されます。これに対して、シングルモードのLRアプリケーションでは、約8kmにわたり最大約6.0dBの挿入損失が許容されています。
長さは重要な役割を果たす
挿入損失が十分に低ければ、信号はリンクの遠端で検出することができます。
では、なぜ長さが重要なのでしょうか。その理由は2つあります。
- 通信プロトコルは、信号が規定された時間内にリンクの遠端で受信されるという前提に基づいて正しく動作します。距離が長くなるほど、遅延は大きくなります。
- 光信号はファイバー内を伝搬する過程で分散が生じ、その結果、波形が歪み、受信側が1と0を判別できなくなる場合があります。
これは、ファイバーのモーダル帯域幅に関連しています（詳細は後述します）。
そのため、規格策定者はファイバーの種類ごとの分散特性に基づき、リンク長に制限を設けています。例えば、400GBASE-SR4 は OM3 では 60 メートル、OM4 または OM5 では 100 メートルに制限されています。
極性は常に重要である
すべての光ファイバリンクにおいて、送信側のファイバ（Tx）は、対向側の受信ファイバ（Rx）と正しく対応していなければなりません。適切な極性が、この対応関係が維持されることを保証します。
マルチファイバーのMPO接続を用いた並列光アプリケーションでは、複数のファイバがそれぞれ正しく対応する必要があるため、極性は複雑になりがちです。極性が維持されていない場合、リンクは単純に動作しません。
そのため、Fluke Networksの光ファイバ認証試験器は、パッチコード、パーマネントリンク、チャネルにおいて正しい極性を検証します。
場合によっては、反射の評価も必要となります。
光ファイバコネクタは、業界のコンポーネント規格に適合するために、一定の反射特性が求められますが、通常、現場でこれを測定する必要はありません。ただし、リンクが短距離シングルモードアプリケーションに対応する必要がある場合は、この限りではありません。
その結果、IEEEでは、短距離シングルモードのDRアプリケーションにおいて、チャネル内の接続数および各接続の反射特性に基づいて、挿入損失の上限が規定されています。
表1に示されているように、400GBASE-DR4アプリケーションにおいて、反射値が -45dB〜-55dB のコネクタが4つ存在し、かつ -35dB〜-45dB の接続が存在しない場合、挿入損失は3.0dB（赤色で示されている値）となります。
同じ4つのコネクタの反射値が -35dB〜-45dB の範囲にある場合、最大挿入損失は2.7dBに低下します（黄色で示されている値）。短距離シングルモードシステムはメーカーが提示する反射特性に基づいて設計することが可能ですが、反射特性は時間の経過とともに悪化する可能性があるため、設計には一定のマージンを持たせることが推奨されます。
短距離シングルモードアプリケーションにおいて、接続部の反射を正確に測定する唯一の方法は、個々のスプライスやコネクタにおける損失および反射を特性評価できるOTDR（光時間領域反射測定器）、例えばFluke NetworksのOptiFiber™ Pro OTDRを使用することです。また、OTDRはTier 2（拡張）試験においても必要となる点に留意してください。
表1：400GBASE-DR4における最大チャネル挿入損失
帯域幅測定について
ファイバーの帯域幅は、モーダル帯域幅または有効モーダル帯域幅（EMB）として規定されており、特定の波長においてどれだけのデータを伝送できるかを示す指標です。
ファイバーアプリケーションは、最低帯域幅を満たすファイバーを前提として規定されています。帯域幅の測定はファイバーメーカーによって実施され、高出力のレーザーパルスを送出・測定するための専用アナライザを用いた、複雑な実験室試験を伴います。
このような試験を現場で正確に行うことはコストが高く、規格で定められた長さおよび挿入損失の制限を守っていれば、特に気にする必要はありません。これは、ファイバーネットワークが認証され稼働した後に、チャネルのスループット性能をテストしないという意味ではありません。ただし、それは実際の接続速度を確認する試験であり、ケーブル自体の帯域幅を測定するものではありません。
もし挿入損失が規格内に収まっているにもかかわらずネットワーク性能が出ていない場合は、OTDRを使用してリンク上の各イベントの反射を確認することを検討すべきです。挿入損失および反射の両方が問題ない場合、問題はケーブリングではなく、アクティブ機器側にある可能性が高いと考えられます。
一方、挿入損失に問題がある場合は、トラブルシューティングを行う必要があります。
要するに、挿入損失・長さ・極性（Tier1試験）が、ほとんどの場合においてアプリケーションの成立可否を決定します。ただし、短距離シングルモードアプリケーションやTier2試験のように、反射の評価が必要となる場合もあります。
本記事のまとめ （Cabling Cert Tech）
光ファイバ試験は複雑に見えますが、本質はシンプルです。
挿入損失・長さ・極性の3要素を正しく評価することが、ほとんどのアプリケーションにおける成否を決定します。
重要なのは、「必要な試験を正しく行うこと」であり、過剰な測定や不適切な評価は、逆に品質のばらつきを生む要因となります。
Cabling Cert Techでは、現場で迷わないための測定手順や、トラブル時の判断基準について、実務視点での解説を提供しています。
関連情報・資料
■ テクニカルデータシート（日本語）
詳細な仕様や構成については、以下のCertiFiber™ Max 多芯光損失試験セットのデータシートをご参照ください。
■ 公式情報
👉 Fluke Networks公式サイト：CertiFiber™ Max 光損失試験セット 製品ページ
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※本記事はFluke Networks公式ブログの内容を翻訳・紹介したものであり、製品仕様等の最新情報については公式サイトをご確認ください。
