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전송 거리는 케이블만의 특성이 아닙니다. 이는 시스템 예산의 결과입니다. 설치하는 광섬유, 그에 따른 데이터 속도, 트랜시버가 사용하는 파장, 커넥터와 스플라이스가 추가하는 손실, 신호가 도중에 축적되는 분산 등입니다. 이들 중 하나를 변경하면 최대 거리도 이에 따라 변경됩니다.

이것이 바로 동일한 케이블로 제작된 두 개의 링크가 완전히 다르게 작동할 수 있는 이유입니다. - 하나는 오류 없이 40km를 실행하고 다른 하나는 300m에서 실패합니다. 이 가이드에서는 한도를 설정하는 변수, 자신의 링크에 대한 한도를 계산하는 방법, 링크가 정격 도달 범위에 미치지 못할 때 확인해야 할 사항에 대해 설명합니다.

거리는 케이블 사양이 아닌 링크 예산입니다

개별 요소를 살펴보기 전에 조각의 순위를 아는 것이 도움이 됩니다. 일반적으로 설계된 링크의 경우 최대 거리는 대략 다음 순서로 결정됩니다.

• 섬유 종류 및 등급- 단일- 모드 또는 다중 모드 및 각 모드 내의 카테고리
• 데이터 속도 및 광 인터페이스 표준- 1G, 10G, 100G, 400G는 동일한 광섬유에서 매우 다르게 동작합니다.
• 트랜시버 사양- 발사력, 수신기 감도, 정격 도달 범위
• 총 링크 손실- 광섬유 감쇠와 경로의 모든 커넥터, 스플라이스 및 스플리터
• 분산- 다중 모드의 모달 분산, 긴 단일-모드 범위의 색분산
• 환경 및 설치 품질- 대부분 신뢰성 및 마진 문제이며 1차 거리 제한은-아닙니다.

환경 조건은 이 목록에 속하지만 맨 위에는 포함되지 않습니다. 온도, 습기 및 기계적 스트레스는 주로여유장기적인-신뢰성을 제공합니다. 그들은 올바르게 설계된 링크가 10km에 도달하는지, 아니면 40km에 도달하는지 거의 결정하지 않습니다.

광섬유 유형 및 모달 대역폭

단일{0}}모드 광섬유는 하나의 전파 모드를 전달하므로 모드 분산을 완전히 방지하고 수백 미터를 넘어서는 유일한 현실적인 선택입니다. 다중 모드 광섬유는 약간 다른 시간에 도착하는 많은 모드를 전달하며 감쇠 -가 아닌 - 확산이 높은 데이터 속도에서 도달 범위를 제한합니다.

이것이 다중 모드가 다음과 같이 지정되는 이유입니다.효과적인 모달 대역폭거리보다는. OM3은 850nm에서 2000MHz·km, 4700MHz·km에서 OM4 등급을 받았습니다. 더 높은 수치가 바로 그 이유입니다.OM4 섬유동일한 하드웨어에서 OM3보다 긴 10G 및 100G 채널을 지원합니다. 여전히 두 제품군 중 하나를 선택하고 있는 경우-비용, 트랜시버 가격 및 업그레이드 여유 공간의 균형을 이 문서에서 다룹니다.단일-모드와 다중 모드 비교.

단일{0}}모드에서는 사람들이 생각하는 것보다 거리에 대한 카테고리가 덜 중요합니다.G.652.D 섬유주류 선택이며,ITU-T 권장사항 G.652케이블 감쇠는 1310nm에서 0.4dB/km, 1550nm에서 0.3dB/km 이하입니다. 굴곡-에 정의된 둔감한 G.657 등급ITU-T G.657, 직선 구간에서 더 이상 전송하지 마십시오. - 경로가 급격하게 구부러지는 곳에서는 손실이 적습니다.

그렇다면 잘못된 광섬유를 선택하면 실제로 어떻게 될까요? 깨끗한 "거리 부족"은 거의 없습니다. 다음 중 하나인 경우가 더 많습니다. 단일-모드 모듈이 50μm 코어에 제대로 결합될 수 없기 때문에 트랜시버가 전혀 연결되지 않습니다. 링크가 나타나지만 모달 대역폭이 속도에 비해 부족하기 때문에 로드 시 오류가 발생합니다. 또는 모듈이 설계된 것보다 범위가 훨씬 짧기 때문에 수신기에 과부하가 걸립니다.

데이터 속도, 파장 및 분산

동일한 광섬유라도 무엇을 달리는지에 따라 매우 다른 거리를 지원합니다. 기호 속도가 높을수록 비트 주기가 짧아지므로 주어진 양의 펄스 확산이 눈의 더 많은 부분을 소비합니다. 그 결과는 모든 네트워크 엔지니어가 결국 알아차리는 패턴입니다. 즉, 비율이 증가하면 도달 범위가 감소합니다.

OM4는 10G에서는 100m를 구매하지만 100G에서는 30m만 구매합니다. 섬유 등급은 속도를 무한정 보상할 수 없습니다.

파장은 동시에 두 방향으로 작용합니다. 1550nm에서 감쇠는 가장 낮습니다. - 일반적으로 G.652.D에서는 약 0.19~0.21dB/km, 1310nm에서는 0.32~0.35dB/km입니다. -이것이 장거리{10}}및 DWDM 시스템이 C-대역에 존재하는 이유입니다. 그러나 1550nm는 표준 단일{14}}모드 광섬유가 대략 17ps/nm·km를 나타내는 곳이기도 합니다.색채 분산, 1310 nm는 0-분산점 근처에 있습니다. 약 60~80km를 지나는 10G 또는 25G 링크에서는 전력이 아닌 분산이 바인딩 제약이 되며 더 뜨거운 송신기보다는 보상이나 일관된 인터페이스가 필요합니다.

광전력 예산

위의 논의를 숫자로 바꾸는 계산입니다. 트랜시버가 제공하는 것부터 시작하십시오.

사용 가능한 전력 예산(dB)=최소 송신기 출력 전력(dBm) − 수신기 감도(dBm)

그런 다음 링크가 소비하는 모든 것을 뺍니다.

• 섬유 감쇠: 감쇠 계수(dB/km) × 길이(km)
• 커넥터 손실: 결합된 쌍 수 × 쌍당 손실(일반적으로 현장에서 0.2~0.5dB, TIA에서는 최대 0.75dB까지 허용)
• 스플라이스 손실: 융합 스플라이스 수 × 스플라이스당 손실(일반적으로 0.1dB 미만, 일반적인 허용 한계는 0.3dB)
• 수동 부품 손실: PON 스플리터, 패치 패널, WDM 필터
• 시스템 마진: 3dB는 노후화, 수리 및 측정 불확실성에 대한 일반적인 허용치입니다.

대표 데이터시트 값 -을 사용하여 1310nm에서 10km 단일{1}}모드 링크에 대한 작업 예는 항상 자체 모듈 데이터시트의 수치로 대체됩니다.

• 송신기 최소 출력: -8.0dBm; 수신기 감도: −18.0dBm →예산 10.0dB
• 광섬유: 10km × 0.36dB/km=3.6dB
• 커넥터: 결합 쌍 4개 × 0.5dB=2.0dB
• 스플라이스: 2 × 0.1dB=0.2dB
• 총 링크 손실=5.8dB; 남은 여백=4.2dB

마진이 3dB 이상이면 링크가 건전한 것입니다. 그 아래에는 더러운 커넥터 하나 또는 오류가 없는 수리 스플라이스 하나가 있습니다. 그리고 계산이 통과했지만 링크가 여전히 실패하는 경우 한계는 전력이 아닙니다. - 분산이나 속도/인터페이스 불일치를 살펴보세요.

커넥터, 스플라이스 및 벤딩

실험실에서는 광섬유가 손실 예산의 대부분을 차지합니다. 현장에서는 일반적으로 개별 이벤트가 발생합니다. 0.5dB의 4개 커넥터 쌍은 각각 1310nm에서 5.5km의 G.652.D 광섬유 비용과 동일합니다-. 커넥터 수는 설계 단계에서 가장 흔히 과소평가되는 변수입니다.

세 가지 고장 모드는 계산된 손실과 측정된 손실 사이의 대부분의 부족분을 설명합니다.

• 오염된 끝면.페룰의 단일 입자는 1dB의 일부부터 전체 링크 장애까지 무엇이든 추가할 수 있으며 물리적 변화 없이 성능이 저하된 모든 링크를 가장 먼저 검사해야 합니다.
• 불량한 융합 접합.코어 정렬 불량, 절단 각도 오류 및 오염이 모두 상승된 것으로 나타납니다.접속 손실. 지속적으로 0.3dB를 초과하는 스플라이스는 허용하지 않고 다시 만들어야 합니다.-
• 벤딩.매크로벤딩 - 최소 굽힘 반경 -보다 더 촘촘하게 트레이 모서리 주위로 당겨진 케이블은 OTDR 트레이스에서 국부적인 단계로 나타나고 파장에 크게 의존합니다-. 1310nm보다 1550nm에서 더 나쁩니다. 케이블 타이가 눌리거나-너무 꽉 조여져 발생하는 마이크로 벤딩은 더 확산되고 위치를 파악하기가 더 어렵습니다. 그만큼G.657 섬유의 굽힘 손실 거동이는 설치자가 넉넉한 반경을 보장할 수 없는 -건물 및 FTTH 경로에 대해 지정할 가치가 있는 이유입니다.

트랜시버 도달 범위 및 호환성

광학 모듈에 인쇄된 거리는 인터페이스 표준에서 파생된 시스템 등급이며 특정 경로에 대한 약속이 아닙니다. 이는 표준에서 정의하는 특정 광섬유 유형, 특정 파장 및 채널 삽입 손실을 가정합니다. 커밋하기 전에 세 가지 확인 사항을 확인하세요.

• 섬유 유형과 파장은 양쪽 끝에서 일치해야 합니다.850nm 모듈과 단일{1}}모드 범위는 단순히 호환되지 않으며 1310nm 모듈은 1550nm 모듈과 상호 운용되지 않습니다.
• 계산된 링크 손실은 인터페이스의 채널 삽입 손실 허용치보다 낮아야 합니다., 이는 PHY 유형별로 지정됩니다.IEEE 802.3 워킹 그룹.
• 감도뿐만 아니라 수신기 과부하 지점도 확인하세요.500m 링크에 40km ER 모듈을 배치하면 수신기가 포화되어 과도한 손실처럼 보이는 오류가 발생할 수 있습니다. 감쇠기를 장착합니다.

조달의 경우 실제 규칙은 요구 사항을 직접 확인할 수 있는 세 가지 숫자(최소 송신기 출력 전력, 수신기 감도 및 정격 채널 삽입 손실)를 공급자에게 요청하는 것입니다. 해당 수치가 없는 인용된 "20km 모듈"은 경로와 비교하여 확인할 수 없습니다.

환경 및 설치 조건

환경은 여유분을 소모하고 시간이 지남에 따라 케이블 성능을 저하시키는 등 간접적으로 거리에 영향을 미칩니다. 실외 케이블에는 방수, UV 차단,{2}} 기계적으로 견고한 구조가 필요합니다. 손상된 외피나 스플라이스 클로저로 습기가 유입되고 마이크로 밴딩을 유발하는 압착 하중이 링크를 커미셔닝 후 몇 년 동안 예산을 초과하게 만들기 때문입니다. 주기적 온도 극한은 주로 지정된 작동 범위의 경계와 장기간의 노화를 통해 중요하며, 일-대-일 거리 변수가 아닙니다.

명시적으로 수정할 가치가 있는 한 가지 수정 사항은 케이블 문헌에 지속적으로 나타나기 때문입니다.난연성-및 난연성-등급은 전송 거리를 연장하지 않습니다.이는 건물 화재 규정을 충족하고 화염 확산을 제한하며 연기 및 할로겐 방출을 제어하기 위해 존재합니다. 유연성과 굽힘 성능은 설치 손실에 영향을 미칩니다. 화염 등급은 그렇지 않습니다. 둘 다 지정하되 혼동하지 마십시오.

자주 묻는 질문

단일{0}}모드 광섬유는 실제로 얼마나 멀리 전송할 수 있나요?

광섬유가 아닌 인터페이스에 따라 다릅니다. 단일{1}}모드의 표준 이더넷 인터페이스는 10km(LR), 40km(ER) 및 80km(ZR-클래스, 공급업체-지정) 범위에 걸쳐 있습니다. 증폭 및 분산 보상을 통해 잠수함 및 장거리{8}}시스템은 동일한 광섬유 범주에서 수천 킬로미터를 실행합니다. 섬유는 거의 제한 요소가 아닙니다.

동일한 광섬유가 더 높은 데이터 속도에서 더 짧은 거리를 지원하는 이유는 무엇입니까?

두 가지 이유. 속도가 높을수록 비트 기간이 단축되므로 분산에서 확산되는 고정된 양의 펄스는 이에 비례하여 더 많은 눈을 소비합니다. 그리고 더 높은-속도의 수신기는 일반적으로 동일한 오류율에 대해 더 많은 광 전력이 필요하므로 전력 예산이 줄어듭니다. 두 효과 모두 같은 방향으로 밀립니다.

장거리에는 1310nm 또는 1550nm가 더 좋습니까?

1550nm는 감쇠가 낮으므로 장기간에 걸쳐 전력 예산 측면에서 유리합니다. 그러나 1310nm는 표준 단일-모드 광섬유의 0{3}}분산 파장에 가깝기 때문에 고속 링크에 더 잘 견딥니다.- 손실이-제한된 범위의 경우 1550nm를 선택합니다. 분산이-제한된 것, 1310nm 또는 분산 보상 기능이 있는 인터페이스의 경우.

내 링크가 모듈의 정격 거리 내에 있지만 여전히 오류가 있습니다. 왜?

가장 일반적인 원인은 다음과 같습니다. 오염된 커넥터 종단면, 예상한 예산보다 경로에 더 많은 커넥터 쌍, 높은-손실 스플라이스, 최소 반경을 위반하는 굴곡, 도달 거리가 긴 모듈이 있는 짧은 링크의 수신기 과부하.- 먼저 손실을 측정하세요. - 그러면 전력 문제를 다른 모든 문제와 분리할 수 있습니다.

저-손실 또는 '프리미엄' 케이블이 거리를 의미있게 연장하나요?

때로는 효과가 제한적이므로 정량화해야 합니다. 1550nm에서 0.35dB/km에서 0.19dB/km로 이동하면 실제 10km -에서 1.6dB가 절약되지만 엉성한 커넥터 3개보다는 작습니다. 손실이 매우-낮은- 광섬유는 캠퍼스 링크가 아닌 반복되지 않는 긴 범위에서 가격을 얻습니다. 인용된 감쇠 수치가 어느 파장을 의미하는지 항상 물어보고, 광섬유의 품질에 관계없이 트랜시버의 정격 도달 범위가 여전히 링크의 한계를 정한다는 점을 기억하십시오.

요약

광섬유 전송 거리는 케이블이 아닌 시스템에 의해 설정됩니다. 먼저 데이터 속도와 인터페이스 표준을 수정한 다음 광케이블 유형과 등급을 수정한 다음 실제 커넥터와 스플라이스 수에 대해 전력 예산을 계산하고 마지막으로 길거나 높은 속도 범위에 대한 분산을 확인합니다-. 환경 사양을 신뢰성 및 여유 결정 -이 필요하지만 도달 범위와는 다른 질문으로 취급합니다.

길이와 속도가 알려진 경로에 대해 케이블을 지정하는 경우 유용한 다음 단계는 역방향으로 작업하는 것입니다. 즉, 인터페이스의 채널 삽입 손실 허용량에서 3dB의 여유를 빼고 커넥터와 접속 예산을 빼고 나머지 수치가 광섬유에 요구하는 감쇠 계수를 확인합니다. 마케팅 거리가 아닌 이 숫자가 사양을 결정하는 요소입니다.