メディアコンバータとは
メディアコンバータ(Media Converter) とは、電気信号によって情報を伝送するメタルケーブルと、光を媒体として情報を伝送する光ファイバーを接続するための装置です。
メディアコンバータは異なる媒体による信号を相互に変換するための装置を指しますが、ここでいう媒体とは電気信号と光信号に限定しています。即ち、メディアコンバータは、電気信号を光信号に、光信号を電気信号に変換する装置であり、光メディアコンバータもしくはMCとも呼ばれます。
メディアコンバータの使用用途
メディアコンバータは、電気信号によって情報を伝送するメタルケーブルと、光を媒体として情報を伝送する光ファイバーを接続する際に使用されています。電気的な信号を伝送するメタルケーブルは、伝送距離が伸びると、信号が減衰するとともに電磁ノイズの影響を受けやすくなります。そのため、伝送可能な距離は100m程度に制限されてしまいます。
一方、光ファイバーによる光信号の伝送では、電磁ノイズの影響を受けることが無い上に信号の減衰も少ないため、長距離の伝送に最適です。しかし、電圧の変化を信号として伝えるメタルケーブルと、光の点滅を信号として伝える光ファイバーとでは信号の媒体が異なるため、両者を接続するには信号を相互に変換する必要があります。
そこでメディアコンバータを介在させ、2つの信号を相互に変換することで、それぞれのケーブルの長所を生かしたネットワーク回線を構築します。
メディアコンバータの原理
一般的に、一対のメディアコンバータはメタルケーブルで構築された2つのネットワークを繋ぐ光ファイバーの両端に設置されます。第1のメディアコンバータは、メタルケーブルの電気信号から光ファイバーの光信号への変換を行います。メディアコンバータに入力された電気信号は、レーザーダイオードなどの発光素子に伝えられ、信号に対応して変調された光信号として光ファイバーケーブルに出力されます。
第2のメディアコンバータでは送られてきた光信号を、受光素子により電圧の変化に変換して、元の電気信号に復元します。この仕組みにより、2つのネットワーク間に光ファイバーを介在させて、長距離でも確実な信号伝送が可能です。
また、メディアコンバータにはパケット信号の処理方法により次の2つのタイプに分類できます。
1. リピータータイプ
電気信号側の通信速度と光信号側の通信速度が等しいことが特徴です。通信速度が同じ場合、変換は遅延することなく実行われます。つまり、メディアコンバータは電気信号であるパケットを受信すると、その内容に関わらず直ちに光信号に変換して出力します。
信号の遅延時間がなく、伝送スピードが重要で信号の遅れが許容されない用途に向く仕組みです。また、どのようなパケットであってもそのまま通過するため、通信プロトコルに関わらず使用することが可能です。仮にエラーパケットが存在しても、それを破棄することはありません。機器トラブルに関する情報をモニター機器で把握して対応策に活用する場合に有効です。
2. ブリッジタイプ
ブリッジタイプでは、送信側から送られてくるパケット信号を送信側のメディアコンバータが一旦バッファ回路に受信します。その上で光信号に変換し、受信側のメディアコンバータへ送信するものです。
そのため、電気信号と光信号の通信速度が異なる場合でも対応可能で、スイッチタイプとも呼ばれます。また、何らかの理由で接続機器間の通信速度が変更されても、支障なく通信を続けられる点が特徴です。
リピータータイプと比較すると、バッフ回路を介するため伝送遅延が大きくなり、特に伝送するパケット長が大きいほど遅延が顕著になります。一方、ブリッジタイプであればバッファ回路に信号を受信した時点でエラーパケットを判定し、除去することも可能です。
メディアコンバータのその他情報
1. 一芯 / 二芯 光ファイバケーブルへの対応
光ファイバーの通信では一般的に二芯タイプを採用します。これは、送信側と受信側で各々専用の光ファイバーコアを使う通信方法で、通常2つのコアを一組にしたケーブルを用いて接続します。光が常に一定方向に向かうため、メディアコンバータの構造はシンプルです。
これに対して1つの光ファイバーコアで双方向に光を通す、即ち双方向通信となる、一芯タイプもあります。多数の光ファイバーを通す必要がある場合など、スペース的な制約がある環境に設置される際に使用するケースが多いです。一芯での双方向通信では、対向するメディアコンバータ同士で波長が異なる光源を使うため、受光素子も相手側の波長に感度を有するものでなければなりません。
つまり、一芯タイプのメディアコンバータでは、互いに異なる送信波長の光源を備え、受光部は相手側の送信波長に合わせた受光素子を備えたものを組み合わせて使う必要があります。
参考文献
http://www.sopto.com.cn/sp_news/show-427.html
https://www.allied-telesis.co.jp/products/list/convert/know.html