こんにちは、繊維オタクの皆さん！システム インテグレータ、通信技術者、または長年海中接続の問題のトラブルシューティングを行ってきた人など、ネットワークの世界に深く関わっている人であれば、おそらく MPO MTP ギアを偶然見つけて、「MPO MTP パッチ パネルを水中ファイバー システムに使用できるだろうか?」と疑問に思ったことがあるでしょう。わかります、生きているものを扱うときは下水、すべてが一か八かの賭けに感じられます。一歩間違えば、コストのかかるダウンタイム、何マイルものケーブル、そして深夜のボート旅行が多すぎることになります。 MPO MTP 光ファイバー パッチ パネル (および必要な水中ファイバー ギア) を構築するチームのリーダーとして、私はこの質問に 100 回答えてきました。分かりやすく説明しましょう。専門用語は使わず、電話をかけるのに役立つ実際の情報だけを説明します。
まず最初に、邪魔にならないことを 1 つ言っておきます。私はあなたに必要のないものを売りつけるためにここにいるのではありません。しかし、私たちのチームが実際に何をテストしているかをお伝えするためにここにいます。なぜなら、私たちはクライアントから水中プロジェクト用の MPO パネルを持ち込まれてきたからです (いくつかは機能しましたが、いくつかは…私たちが修正するまで機能しませんでした)。基本的なことから始めましょう。ファイバー システムが「水中」にあるのはなぜでしょうか?ここで話しているのは、水しぶきが飛びやすいオフィスのクローゼットのことではありません。塩水、汽水、湖、川、さらには深海の環境に完全に浸かっているもののことを指します。これは、湿気、圧力変動、腐食性要素、潮流、野生生物、水中建設などによる物理的ストレスに常にさらされることを意味します。
標準の MPO MTP パッチ パネル (オフィスのテレコム ラックに取り付けるもの) は、このために構築されていません。明白でシンプル。乾燥した温度管理された屋内空間向けに作られています。それらのハウジングは通常、水に浸すと腐食するプラスチックまたは薄いアルミニウムでできており、シールは静水圧を抑えるように設計されていないため、混雑した空港での悪い Wi-Fi 通話よりも早く、水が浸入してコネクタが破損し、信号が混乱してしまいます。しかし、ちょっと待ってください。つまり、MPO MTP ギアはすべて水中で使用できないということですか?とんでもない。鍵となるのは、水中条件に対応できるようにコア MPO MTP テクノロジーを改良し、それを適切なサポート ギアと組み合わせることにあります。
大きなもの、耐水性と耐圧性について話しましょう。 MPO MTP パッチ パネルが水中で動作するには、ハーメチック シールと海水で腐食しない材料の 2 つが必要です。つまり、基本的なプラスチック製のハウジングから船舶用のステンレス鋼または真鍮に切り替えることを意味します。当社の MPO MTP 水中パネルは、一定の浸水に耐えられると評価された O リングを備えた O リングで機械加工されており (100 フィート以上の深さまでテストしていますが、より深い深さにも製作可能です)、塩害に耐えるために金メッキ (錫やニッケルではない) のコネクタ ピンを使用しています。私たちは、水中通信中継器に使用されているのと同じ種類の材料について話しています。これは、過酷な水中環境で数十年にわたって使用できるように作られた材料です。
しかし、MPO パネルは孤立して存在するわけではありません (私がそこで何をしたかわかりますか?)。水の中に放り込んでそれで終わりというわけにはいきません。ケーブルの配線、接続、水中での保護を管理するギアと組み合わせる必要があります。海岸のステーションから水中のセンサー アレイまでファイバー ラインを配線しているとします。ケーブルは海岸の地面から出ているため、地下から水中に移行する方法が必要です。そこで光ファイバー ケーブル スプライス クロージャーが登場します。陸上ケーブルと水中ケーブルの間のファイバー スプライスを密閉する耐候性のボックスと考えてください。ちょっと待ってください。しかし、その移行点となる住宅についてはどうでしょうか?海岸沿いや浅瀬の設置には、配電ボックス ファイバー (屋内配電パネルと混同しないでください) が最適です。耐候性があり、海岸のコンクリートまたはスチール製の支柱に取り付けられており、ケーブルが埋もれる前にケーブルを整理して移行する場所を提供します。
ケーブルが水中に入ると、水中 ROV (遠隔操作車両) ドッキング ステーションやセンサー ノードなど、着陸する場所が必要になります。そこで、ファイバー分配ユニット (FDU) が登場します。MPO MTP コネクターで動作するように FDU を変更したため、毎回接続する必要なく、水中ノードでファイバーをプラグアンドプレイできるようになりました。不良スプライスを修正するためにダイバーを派遣する必要はもうありません。MTP コネクタ ラッチ システムを使用するだけで、手動スプライスよりもはるかに高速です。また、複数のファイバーを 1 つの水中ノードから別のノードに配線する必要がある場合、当社の MPO MTP パッチ パネル (改良された水中タイプ) を使用すると、ファイバーを絡ませたりケーブルに余分なストレスをかけることなく、きれいに配線できます。
待って、ここでの課題について真剣に考えましょう。私は、クライアントが浅水プロジェクト (湖ベースの環境センサー ネットワークなど) に既製の MPO パネルを使用しようとして、惨めに失敗するのを見てきました。なぜ？気温の変動を考慮していなかったからだ。水温は夏には80°F、冬には35°Fまで上昇する可能性があり、標準のパネルシールに亀裂が生じる原因となります。あるいは、セットアップの一部が水上にある場合、紫外線にさらされることを忘れてしまいます。標準的なプラスチック製のハウジングは、1 年以内に太陽の下で脆くなってしまいます。当社の改良型 MPO パネルには、UV 安定化シールと材料が採用されており、セットアップの一部が喫水線より上にある場合、極端な温度と直射日光の両方に対応します。
もう 1 つの大きな問題は、信号損失です。水中でファイバーを使用している場合、ほんの少しの水の浸入やコネクタの不良によっても信号が停止する可能性があります。実際、MTP コネクタは、ファイバ数が多い場合に標準の LC コネクタよりも優れており、1 本のケーブルで 12、24、さらには 72 本のファイバを配線する必要があることが多いため、水中システムにとっては有利です。ただし、水中で動作させるには、MPO パネル内に耐液性のゲルまたはポッティングコンパウンドを使用して、コネクタの接点が湿気から遠ざかるようにする必要があります。当社はすべての水中 MPO パネルでこれを行っています。内部空洞を非導電性、非腐食性のゲルで満たし、水がピンに到達するのを防ぎながら、最小限の損失で信号を通過させます。当社では各パネルをテストして、挿入損失が高性能ファイバー システムの業界標準である 0.3 dB 未満にとどまっていることを確認します。
これを具体的にするために実際の例について話しましょう。数年前、ある大学から、サケの回遊を追跡するために太平洋岸北西部に水中センサー ネットワークを構築するよう私たちに依頼がありました。海岸ステーションから 12 個の水中センサー ノードまで、それぞれの深さ 50 フィートの 36 本のファイバーが必要でした。最初は標準的な MPO MTP パネルを使用しようとしましたが、1 か月後にシールが破損し、ファイバーの半分が死んでいました。私たちは、改良型 MPO MTP 水中パッチ パネルに切り替え、海岸にある光ファイバー ケーブル スプライス クロージャと各センサー ノードにある FDU を組み合わせることを提案しました。また、潮の変化に対処するために、水中ケーブルに若干のたるみを追加しました (ほとんどの人が忘れていることですが、潮によってケーブルがきつく引っ張られたり、緩んだりする可能性があるため、たるみによってコネクタにストレスがかかるのを防ぎます)。このセットアップは 3 年間実行されていますが、問題はありません。これが、MPO MTP ギアを水中の状況に合わせて調整したときに得られる現実の成功のようなものです。
しかし、ちょっと待ってください。1,000 フィート以上の深海用途ではどうなるでしょうか? MPO MTP はまだそこで機能しますか?場合によります。 1,000 フィートでの静水圧は約 430 psi で、これは標準パネルが処理できる圧力よりもはるかに高くなります。しかし、当社は深海セットアップ向けに強化ハウジングと圧力補償シールを備えた MPO MTP パネルを製造しています。ここでは圧力補償が重要です。これにより、パネルの内圧が外部の水圧と一致するため、（漏れの原因となる）大きな圧力差に対してシールが機能する必要がなくなります。深海では、セラミックの方が圧力による磨耗に強いため、金属の代わりにセラミックのコネクタ ピンも使用します。とはいえ、超深度 (5,000 フィート以上など) の場合は、MPO MTP パネルと光ファイバー ライン ドライバーを組み合わせて信号を強化する必要があるかもしれませんが、それはまったく別の話です。
さて、部屋の中の象、つまりコストについて考えてみましょう。改造された MPO MTP 水中パネルは、既製の屋内用パネルよりも高価ですよね?そうですね、少しは。しかし、ダウンタイム、ダイバーによる修理、ケーブル配線全体の交換などのコストを考慮すると、長期的にははるかに安くなります。私たちの顧客からは、水中センサー ネットワークが 1 日ダウンタイムしただけで、データ損失と修理費として 50,000 ドルの損害が発生したとの報告を受けています。したがって、20 年間使用できるパネルに多少の追加料金を支払うのは当然のことです。また、MPO MTP は標準化されたコネクタであるため、すべての部品をカスタムメイドする必要はありません。つまり、何か問題が発生した場合でも交換部品が見つけやすくなり、さらに費用を節約できます。
ちょっと待って、メンテナンスはどうするの？わかります。水中用具は入手が難しいのです。幸いなことに、当社の MPO MTP 水中パネルは、工具不要でコネクタを素早く交換できるように設計されています。ラッチ機構は標準の MTP と同じであるため、コネクタが故障した場合でも、完全なスプライシング キットを備えたダイバーは必要ありません。古いコネクタを取り外し、新しいコネクタを差し込むだけです。これにより、メンテナンス時間が数時間から数分に短縮され、大きなメリットとなります。また、MTP ピンに色分けを追加しているため、技術者は、薄暗い水中条件でも、どのファイバーがどこに接続されているかを簡単に識別できます (水は光を吸収するため、陸上よりも視認性がはるかに悪くなります)。
やってはいけないことについてもお話しましょう。屋内 MPO パネルを自分で改造しようとしないでください。クライアントがホームセンターからシリコーンシーラントを手に入れて標準的なパネルに叩き付けたところ、シーラントが化学物質を水中に浸出させて魚を殺し（そう、これは環境プロジェクトにとって本当の問題です）、繊維をダメにしてしまうのを見てきました。あるいは、コーティングされていない金属ハウジングを使用しているため、海水で錆び、金属の削りくずが残り、コネクタ ピンに傷がつきます。だからこそ、実際に水中使用用のギアをテストしているサプライヤー、つまり屋内と水中用途の両方に対応するファイバーギアを 10 年以上作り続けている私たちのようなサプライヤーと協力する方がよいのです。
ここで、まだ迷っている方のために、重要なポイントをまとめてみましょう。 MPO MTP パッチ パネルは水中ファイバー システムに使用できますが、それは水中環境向けに専用に設計されている場合に限られます。つまり、海洋グレードの材料、気密耐圧シール、耐腐食性コネクタ、そして場合によってはさらなる湿気保護のためのゲル充填を意味します。これらを適切なサポートギアと組み合わせてください。海岸移行用の光ファイバーケーブルスプライスクロージャ、水中ノード接続用のファイバー分配ユニット、海岸側の屋外ハウジング用の分配ボックスファイバー（または当社の光ファイバーケーブル分配ボックス）です。
水中ファイバープロジェクトを計画している場合、それが環境モニタリング、海洋通信、水産養殖、あるいはその他の目的であっても、一人で取り組む必要はありません。私たちのチームは、浅い湖から深海まで、あらゆるタイプの水中セットアップに対応するギアを構築し、テストしてきました。小規模センサー ネットワーク用の単一 MPO MTP パネルが必要な場合でも、オフショア リグ用のフル ファイバー インフラストラクチャが必要な場合でも、当社はお客様のニーズに合ったシステムの設計をお手伝いします。
特定のプロジェクトの仕様、価格、またはテストについてチャットする準備ができている場合は、ためらわずにお問い合わせください。私たちは大学の研究チームから大手通信プロバイダーまであらゆる人々と協力してきており、水中ファイバーについては誰よりも詳しく知っています。私たちは、お客様が長年にわたって見てきた（そして修正してきた）間違いを回避し、プロジェクトが滞りなく進むようお手伝いします。
ちょっと待ってください。多くの人が MPO と MTP を混同しているので、それを明確にしましょう。 MPO は一般的なコネクタ タイプ、MTP は洗練された高性能バージョン (米国 Conec 製) のブランド名です。当社の水中 MPO MTP パネルはすべて MTP コネクタを使用しており、標準の MPO よりも挿入損失が低く、再現性が優れています。そのため、信号強度が重要となる水中での使用に適しています。それは小さなことですが、長期的なパフォーマンスに大きな違いをもたらします。
もう一つは、ケーブルの種類です。たとえ完璧な MPO パネルを持っていたとしても、通常の屋内ファイバー ケーブルを使用すると、水中でバラバラになってしまいます。浸水に耐えるルーズチューブ水中ファイバーケーブルが必要です。強度を高めるためのアラミド糸と、水や紫外線に耐える耐久性のある外側ジャケット (LSZH または HDPE など) が使用されています。当社はクライアントと協力して、深さと環境に適したケーブルを推奨するため、その部分についても心配する必要はありません。
結局のところ、水中ファイバー システムは厳しいものですが、MPO MTP テクノロジーは十分にその仕事に対処できます。必要なのは、適切なギアを使用することだけです。私たちはそれが機能することを確認し、テストし、うまくいかなかった部分を修正しました。推測をやめて構築を開始する準備ができている場合は、手を差し伸べてください。私たちは、水中ファイバープロジェクトの成功をお手伝いしたいと思っています。
参考文献:
- 光ファイバー協会 (FOA)。 「水中光ファイバー設置基準とベストプラクティス」。 2022年。
- 電気通信産業協会 (TIA)。 「TIA-568-C.3: 光ファイバーケーブルコンポーネント規格」。 2019年。
- 米国コーン。 「過酷な環境向けの MTP コネクタのパフォーマンス仕様」。 2021年。
- 国際電気標準会議 (IEC)。 「IEC 60794-3: 光ファイバーケーブル – パート 3: 屋内ケーブル」。 2020年。
- 海洋技術協会 (MTS)。 「水中通信システム: 光ファイバー vs. 銅線」 2023年。
