100BASE-FXとは？光ファイバケーブルを用いた100Mbpsイーサネットの長距離通信技術

100BASE-FXは、100Mbpsで通信するEthernetの物理層規格です。

FDDI互換の光ファイバケーブルを使用することで、UTPケーブルでは難しい長距離接続が可能となります。

シングルモードファイバでは全二重接続で10km以上、マルチモードファイバでは半二重で約412m、全二重で約2kmの通信が実現されます。

光ケーブルはノイズに強いため、高距離やノイズの多い環境で利用されます。

100BASE-FXの基本

100BASE-FXは、100Mbpsのイーサネット通信を光ファイバケーブルで実現する技術です。

従来のUTPケーブルでは難しい長距離通信が可能であり、特にバックボーン接続などに適用されることが多いです。

FDDI規格に準拠しているため、信頼性の高い物理層通信を提供できる点が魅力です。

特徴と通信速度の概要

100BASE-FXは、100Mbpsという安定した通信速度を実現します。

この技術は光ファイバを用いることで、以下のような特徴を持っています。

• ノイズの影響を受けにくく、電磁波の干渉が少ない
• 長距離接続が可能で、建物間や広い敷地内での利用に適している
• FDDIの規格に準拠しており、高精度な通信制御を実現

これらの特徴により、高速かつ信頼性のあるネットワーク環境を構築することが可能です。

対象とする接続環境

100BASE-FXは、特に以下のような環境で採用されることが多いです。

• 広範囲にわたるオフィスやキャンパス内のネットワーク
• 建物間や施設間のバックボーン接続
• 工場や研究施設などノイズが多い場所

これにより、従来のUTPケーブルでは対応が難しい長距離やノイズ対策が求められる現場において有効な選択肢となっています。

通信方式と技術仕様

100BASE-FXは、光ファイバを利用することで効率的な100Mbps通信を実現します。

物理層における技術仕様や通信方式について、詳しくみていきます。

100Mbps通信の構造

100BASE-FXは、光ファイバを媒介としてデジタル信号を伝送するため、以下のような構造を持っています。

• ANSI X3T12規格に準拠しているため、FDDIと同等の物理層品質がある
• 伝送媒体として光ファイバを採用しており、電磁干渉の心配が少ない
• データの送受信には高速な変調方式を利用し、高い通信性能を実現

こうした構造により、従来の銅線ケーブルでは困難だった長距離通信が可能となっています。

半二重と全二重の通信モード

通信モードには、半二重と全二重の2種類が存在します。

各モードの特徴は以下の通りです。

• 半二重モード

送信と受信を交互に行うため、同時に両方向の通信は行えませんが、シンプルな構造で運用コストが低いという特徴があります。

• 全二重モード

送信と受信を同時に行うことができ、より効率的な通信が可能です。

ただし、全二重化を実現するためには、より高精度な制御が求められます。

利用する環境や必要な通信速度、接続距離によって最適なモードが選択される仕組みとなっています。

光ファイバケーブルの利用

100BASE-FXでは、シングルモードとマルチモードの光ファイバケーブルが利用可能です。

各種類の特性や適用範囲について詳しく説明します。

シングルモードファイバの特性

シングルモードファイバは、光が非常に細いコアを通じて伝送されるため、位相歪みが少なく高精度な通信が行えます。

主な特徴としては、距離に制限が少ない点が挙げられます。

接続可能距離と通信方式の詳細

シングルモードファイバを採用する場合、全二重モードでの通信が主流となり、場合によっては10km以上の長距離接続が可能となります。

具体的な特徴は以下の通りです。

• 高精度な光伝送により、データ損失が少なく通信の信頼性が高い
• 使用環境に応じた高度な制御が可能で、広域ネットワークや都市間ネットワークに適している
• 光ファイバ特有の低減衰特性により、高速データ伝送と長距離通信を両立

これにより、厳しい接続条件下でも安定した通信環境を提供することができます。

マルチモードファイバの特性

マルチモードファイバは、シングルモードに比べてコストパフォーマンスが良く、短中距離の通信に向いています。

一般的に普及しているのは、直径62.5μm/125μmのクラッド層を持つタイプです。

通信モードと接続距離の違い

マルチモードファイバを利用した場合、半二重モードと全二重モードで接続距離が異なります。

以下のような違いがあります。

• 半二重モード

最大で約412mまでの接続が可能となるため、比較的小規模なネットワークに適用される。

• 全二重モード

全二重の場合は、最長で約2kmまでの接続が可能となる。

これにより、場所によっては中規模な環境でも安定した通信が期待できる。

コスト面と接続距離のバランスを考慮し、用途に応じた光ファイバが選ばれる。

FDDIとの互換性

100BASE-FXは、FDDI規格(ANSI X3T12)に準拠しているため、FDDIで利用される光ファイバケーブルと同様の規格が適用されます。

この互換性により、以下のメリットが得られます。

• FDDIとのシームレスな接続が可能で、既存のネットワークとの統合が容易
• 高い耐ノイズ性能を共有しており、産業用ネットワークや広域ネットワークにおいても信頼性が高い
• 光ファイバの規格統一により、機器選定や設置がシンプルになる

この仕様により、既存のFDDIネットワークとの相互運用性が確保され、ネットワーク拡張時の柔軟性が向上する。

利用シーンと設置環境

100BASE-FXは、その特性を活かした設置環境で大いに役立つ通信技術です。

利用シーンごとに、どのようなメリットがあるのかを見ていきます。

長距離通信の適用例

長距離通信が必要な環境では、100BASE-FXの導入が多く見受けられます。

具体的な適用例は以下の通りです。

• 大規模なキャンパスネットワークや広域オフィスのバックボーン
• 建物間や施設間の通信インフラ
• 都市内や郊外の情報伝送網への適用

これらの環境では、光ファイバを利用することにより、ケーブル長が延びても安定した通信品質が維持されるため、ネットワーク全体の効率性が向上します。

ノイズ耐性のメリット

光ファイバは、電磁ノイズの影響を受けにくい特性を有しています。

これにより、以下のメリットが得られます。

• 工場や発電所など、強い電磁波が発生する環境でも安定したデータ通信が可能
• 周囲のケーブルや電子機器による干渉が最小限に抑えられるため、通信エラーが少ない
• 高精度な通信が要求される研究施設や医療機器のネットワークにも適用できる

これらの特性は、従来の銅線ケーブルでは難しい環境においても、100BASE-FXが信頼できる通信手段として利用される理由となっている。

まとめ

この記事では、光ファイバケーブルを利用した100BASE-FXの特徴、技術仕様、通信モード、シングルモードおよびマルチモードのファイバ特性、FDDIとの互換性、そして長距離通信やノイズ耐性が求められる環境での適用例について解説しました。

100Mbpsの安定した通信性能が、現場に適した柔軟なネットワーク構築を実現する点が理解できます。