지식

광섬유 케이블은 전기가 아닌 빛으로 데이터를 전달합니다. 이 단 하나의 차이점에 따라 네트워크가 사용되는 위치가 결정됩니다. 즉, 네트워크에 구리가 전달할 수 있는 것보다 더 많은 용량이 필요한 곳, 구리가 도달할 수 있는 것보다 더 먼 거리가 필요한 곳, 또는 네트워크가 통과하는 환경의 전기적 잡음에 대한 완전한 면역이 필요한 곳이 있습니다.

이 가이드는 세 가지 질문에 대해 순서대로 대답합니다. 광섬유 케이블이 실제로 사용되는 용도, 실제로 얻을 수 있는 이점(및 비용), 추측 없이 애플리케이션에서 특정 케이블 구성으로 이동하는 방법입니다.

광섬유 케이블이 사용되는 위치 및 이유

이 문서의 나머지 부분에서는 이들 각각을 확장한 다음 선택 논리를 따를 수 있는 순서로 바꿉니다.

광섬유 케이블 작동 방식

광트랜시버는 전기 데이터를 변조된 빛으로 변환합니다. 광섬유는 유리 코어를 따라 빛을 안내하고 맨 끝에 있는 트랜시버가 이를 다시 변환합니다. 케이블 자체는 패시브입니다. - 게인, 프로세싱, 전력을 추가하지 않습니다.

두 가지 결과가 따르며 아래의 거의 모든 적용은 이에 대한 변형입니다. 첫째, 손실이 매우 낮습니다.ITU-T 권장사항 G.652표준 단일{0}}모드 광섬유에 대한 감쇠 한계를 설정하며 상업용 G.652.D는 일반적으로 1550nm에서 약 0.18~0.20dB/km로 실행되는 반면, 500MHz에서 구리 연선의 경우 100m당 약 20dB입니다. 둘째, 유리는 전도되지 않으므로 전체-유전체 케이블은 접지 루프를 생성하지 않고 간섭을 받지 않으며 장비에 오류 전류를 전달할 수 없습니다.

같은 의미로 사용되는 두 용어를 분리하는 것이 좋습니다. 광섬유는 머리카락-의 얇은 도파관입니다. 광섬유 케이블은 - 버퍼 튜브, 물- 차단, 강도 부재, 갑옷, 재킷 등 주변에 구축된 모든 것입니다. 광섬유는 광학 성능을 결정합니다. 케이블은 링크가 설치 및 20년의 기후를 견딜 수 있는지 여부를 결정합니다.

광섬유 케이블은 무엇을 위해 사용됩니까?

응용 프로그램은 네 가지 그룹으로 분류됩니다. 그것들은 똑같이 까다롭지 않으며, 그 내부의 케이블 결정도 매우 다릅니다.

그룹 1: 공공 통신 네트워크

백본 및 메트로 네트워크.이것은 섬유의 가장 오래되고 가장 큰 사용입니다. 장거리- 경로는 도시와 국가 간에 집계된 트래픽을 전달하며, 0.01dB/km가 추가될 때마다 증폭기 오두막 수가 줄어듭니다. 높은 파이버 개수는 감쇠만큼 중요합니다. 288- 또는 576 파이버 리본 케이블을 사용하면 하나의 덕트가 전체 경로에 서비스를 제공할 수 있으며 12파이버 리본의 대량 융합 접합은 단일 파이버 접합에 비해 대략 10배 정도 파이버당 접합 시간을 단축합니다.

FTTH 및 FTTB 액세스.수동 광 네트워크에서 광섬유는 중앙 사무실이나 액세스 노드에서 스플리터를 통해 가입자의 광 네트워크 터미널로 연결됩니다. Copper VDSL은 해당 범위에서 대칭형 기가비트 서비스를 제공할 수 없습니다. 고정 무선은 가능하지만 밀집된 건물에서는 동일한 경합 동작을 보이지 않습니다. 여기서 지배적인 기술적 위험은 감쇠가 아니라 - 액세스 범위가 짧지만 - 휘어지는 것입니다. 드롭 케이블은 도어 프레임 주변에 고정되어 작은 엔클로저 내부에 감겨져 있습니다. 이것이 G.657.A2 굴곡-에 ​​둔감한 광섬유가 마지막 드롭에서 표준 G.652를 대체하는 이유입니다. 해당 세그먼트를 지정하는 경우 이 가이드에는{10}}실질적인 절충안이 설명되어 있습니다.FTTH 드롭 케이블 선택.

모바일 프론트홀, 미드홀, 백홀.사용자는 무선으로 연결합니다. 라디오 뒤의 네트워크는 그렇지 않습니다. 단일 5G 사이트에는 대기 시간과 타이밍 예산이 제한된 여러 개의 10G 또는 25G 프런트홀 링크가 필요할 수 있으며, 광섬유는 이를 거리 규모에서 일관되게 제공하는 유일한 매체입니다. 타워의 케이블 선택은 광학이 아닌 기계에 의해 결정됩니다. FTTA 케이블은 풍하중, UV 및 케이블 사다리의 반복적인 굴곡에 노출되므로 재킷 소재와 인장 성능이 섬유 수보다 더 중요합니다. 목적에 맞게 제작됨-5G 광섬유 케이블디자인은 바로 이 문제를 해결합니다.

한 가지 주의할 점은 모든 기지국이 광섬유를 사용하는 것은 아니라는 것입니다. 트렌치 비용이 엄청나거나 사이트가 일시적인 경우 마이크로파와 밀리미터{1}}파 백홀이 여전히 경제적인 해답입니다.

그룹 2: 데이터 인프라

데이터 센터 및 상호 연결.랙 내부에서 구리 직접 연결은{0}}수 미터 동안 여전히 더 저렴하고 전력 소모도 적습니다. 링크가 행을 교차하는 순간 구리선은 옵션이 아닙니다. 10GBASE-T는 100m로 제한되며 400G 링크와 동등한 연선-쌍은 전혀 없습니다. 관련 도달범위는 다음에 정의되어 있습니다.IEEE 표준 802.3, 일반적인 선호도보다 섬유 결정을 더 많이 유도합니다. - 예를 들어,IEEE 802.3cu는 100GBASE-FR1을 최소 2km로 정의하고 100GBASE-LR1을 단일-모드 광섬유에서 최소 10km로 정의합니다., 다중 모드 SR 인터페이스는 약 100m로 지정됩니다.

실제로 중요한 결정 순서는 트랜시버에서 거꾸로 실행됩니다. 즉, 속도와 도달 범위를 선택하여 PMD를 수정하고, PMD는 단일-모드 또는 다중 모드를 수정하며, 포트 수는 이중 LC 또는 MPO/MTP 트렁크로 케이블을 연결하는지 여부를 결정합니다. 이 순서를 잘못 맞추는 것은 가장 흔하고 가장 비용이 많이 드는 데이터 센터 케이블 연결 실수입니다. - 40G용으로 설치된 다중 모드 플랜트는 800G 교체 후에도 살아남지 못할 수 있지만, 단일 모드는-광학 장치의 여러 세대보다 오래 지속됩니다. 구조화됨데이터 센터 연결 솔루션일반적으로 현재 속도보다는 해당 업그레이드 경로를 중심으로 지정됩니다.

케이블 TV와 IPTV.하이브리드 광섬유-동축 네트워크는 매년 광섬유를 더 깊이 밀어 넣어 최종 드롭에만 동축을 남깁니다. 드라이버는 비디오 품질이 아니라 증폭기 캐스케이드입니다. 긴 동축 실행의 모든 ​​RF 증폭기는 잡음과 오류 지점을 추가하고 광섬유는 헤드엔드와 광 노드 사이에서 이를 제거합니다.

그룹 3: 중요 인프라

전력 유틸리티.변전소는 상업용 네트워킹에서 전기적으로 가장 적대적인 환경입니다. 변전소 간의 구리 원격 측정은 접지 전위 상승이 케이블 전체에 나타날 수 있는 접지 오류 중에 실제 위험을 수반합니다. 유전체 광섬유는 해당 경로를 완전히 제거하므로 SCADA, 원격 보호 및 스마트{2}}그리드 링크는 거의 기본적으로 광섬유입니다.

두 가지 구조가 지배적입니다. OPGW는 가공 접지선을 대체하므로 선로가 부과할 수 있는 단락 전류를 견뎌야 합니다. - 섬유 개수가 아니라 튜브 주변의 알루미늄{3}} 피복 강철 크기를 결정하는 요구 사항입니다. ADSS는 메신저 없이 위상 도체 아래에 매달려 있으며, 그 제한 요소는 부착 지점에서 유도된 공간 잠재력입니다. 특정 전계 강도 이상에서는 건식-밴드 아크가 표준 폴리에틸렌 외장을 저하시키고 트랙-저항 재킷이 필수가 됩니다.IEEE 표준 1222ADSS 케이블에 대한 전기적 및 기계적 테스트 방식을 정의하며 유틸리티는 일반적으로 이에 대해 직접 지정합니다. 이 두 가지에 대한 간략한 비교는 다음 분석에서 확인할 수 있습니다.ADSS 케이블과 OPGW 비교.

운송.철도, 지하철, 고속도로, 터널 및 공항은 하나의 프로필을 공유합니다. 장거리에 분산된 장비, 근처의 견인 전류 또는 모터 드라이브, 가동 중지 시간에 대한 허용 오차가 거의-없는 것입니다. Fiber는 거리와 간섭을 한번에 해결해줍니다. 선택 위험은 설치류, 밸러스트 마모 및 물 유입에 직면한 케이블 홈통의 광학 - 케이블이 아니라 기계적이므로 일반적으로 갑옷 유형과 물{4}}차단이 사양을 결정합니다.

보안 및 감시.경계에 있는 고해상도 카메라는 제어실에서 수 킬로미터 떨어진 곳에 위치할 수 있으며 이더넷의 구리 한도를 훨씬 넘어 전원과 동일한 극에 있는 경우가 많습니다. Fiber는 두 가지 제약을 모두 제거합니다. 이 기능이 수행하지 않는 한 가지 사항은 유전체 섬유에 전원이 공급되지 않으므로 원격 카메라에는 여전히 로컬 전원, 하이브리드 케이블 또는 별도의 전원 공급이 필요하다는 것입니다.

그룹 4: 특수 환경

산업 자동화.용접 작업장이나 광산은 구리 - 가변- 주파수 드라이브에 있어서 최악의 경우입니다. 용접공과 변압기는 아무리 차폐해도 완전히 억제할 수 없는 소음을 주입하고, 건물 사이의 구리 배선이 길면 접지 전위차가 발생합니다. 광섬유로의 전환을 위한 일반적인 트리거는 중장비 가동과 관련된 간헐적이고 재현 불가능한 패킷 손실을 보여주는 생산 홀 사이에 있는 수백 미터의 공장 네트워크입니다. 그런 다음 케이블은 오일, 화학 물질, 진동 및 마모를 견뎌야 합니다. 이것이 바로 산업 사양이 종종 장갑 또는 두꺼운 재킷 구조로 끝나는 이유입니다. 이 가이드에서는 -장점을 다음과 비교합니다.장갑형 광섬유 케이블 선택.

건강 관리.병원은 매우 큰 영상 파일을 이동하며, 영상 장비와 기록 보관소 간의 PACS 트래픽은 의료 건물에 광섬유 백본이 나타나는 주된 이유입니다. 건물 간의 전기적 절연은 부차적이지만 실질적인 이점입니다. 병원 라이저와 플레넘은 엄격한 지역 화재 규정에 속하기 때문에 일반적으로 화재 성능이 케이블 선택을 좌우합니다.

잠수함 시스템.대륙 간 교통은 위성이 아닌 케이블을 통해 전송됩니다. 에 따르면TeleGeography의 해저 케이블 FAQ, FCC 데이터에 따르면 위성은 미국 국제 용량의 극히 일부에 불과하며, 국제 케이블 보호 위원회(International Cable Protection Committee) 데이터에 따르면 케이블 결함은 전 세계적으로 연간 약 200건 - 일상적으로 발생합니다. 해저 케이블은 중계기, 전력 전도체, 압력-내압 구조 및 무거운 해안-장갑 등 다양한 엔지니어링 등급으로 전송만큼 수리 경제성을 중심으로 설계되었습니다.

광섬유 케이블 -의 주요 이점과 한계는 무엇입니까?

Fiber의 장점은 현실적이지만 한계가 있습니다. 경계를 명시하는 것은 사양에서 경계를 사용할 수 있게 만드는 것입니다.

• 용량.단일 광섬유 쌍은 파장-분할 다중화를 통해 테라비트를 전달합니다. 천장은 유리가 아닌 송수신기와 광회선 시스템에 의해 설정됩니다.
• 거리.10~80km의 패시브 단일{0}}모드 링크는 일상적입니다. 구리 이더넷은 100m에서 멈춥니다. 도달 범위는 링크 예산 - 광섬유 감쇠, 스플라이스 및 커넥터 손실, 트랜시버 감도의 함수입니다.
• 간섭 및 전기 절연에 대한 내성.전체-유전체 케이블은 EMI의 영향을 받지 않으며 전도성 경로를 생성하지 않습니다. 이는 어떤 가격으로도 구리가 접근할 수 없는 이점 중 하나입니다.
• 크기와 무게.144-파이버 실외 케이블은 소수의 구리 쌍보다 얇기 때문에 혼잡한 덕트와 부하가 걸린 전주에 문제가 됩니다.
• 보안.광섬유를 탭하려면 물리적 접근이 필요하며 감지 가능한 손실 이벤트가 발생합니다.
• 주의사항이 있는 지연 시간 -.실리카의 빛은 대략 c의 2/3, 즉 킬로미터당 약 5 µs로 전파됩니다. 광섬유는 주로 더 짧고 직접적인 경로를 허용하고 간섭으로 인한 재전송을 제거하여 대기 시간을 줄입니다. 종단-대-지연 시간은 스위칭, 프로토콜 및 라우팅에 의해 좌우됩니다. 따라서 '광섬유는 지연 시간이 짧습니다'는 물리 계층에서만 적용됩니다.

그에 반대되는 정직한 한계는 다음과 같습니다.

• 단거리에서는 링크당 설치 비용이 높으며 접합에는 숙련된 기술자와 융착 접속기가 필요합니다.
• 성능은 전적으로 트랜시버에 따라 달라집니다. - 케이블은 일치하지 않는 광학 장치를 보상할 수 없습니다.
• 굽힘 감도는 G.657 광섬유 외부의 현장 고장 모드로 유지됩니다.
• 수리에는 압착 도구가 아닌 접합 엔클로저와 여유 보관함이 필요합니다.
• 유전체 섬유는 전력을 전달할 수 없습니다. 전력과 데이터가 경로를 공유해야 하는 경우 하이브리드 또는 광전 복합 케이블이 필요합니다.

섬유 대 구리: 구리가 여전히 승리할 때

구리는 짧은 랙 링크, -책상 및 액세스 포인트에 대한 수평 케이블 구축, PoE(Power over Ethernet)가 실제 작업을 수행하는 모든 곳에서 더 나은 대답으로 남아 있습니다. 또한 최소한의 도구를 사용하여 현장에서 종료하는 것이 더 쉽습니다. 광섬유는 대역폭, 거리, 간섭 내성 및 격리 측면에서 승리합니다. 선택은 이론적으로 어떤 매체가 더 빠른지가 아니라 시스템 아키텍처와 도달 범위에 따라 결정됩니다.

광섬유 케이블 선택 방법: 6-단계 순서

대부분의 선택 가이드에는 변수가 나열되어 있습니다. 변수는 연결되어 있으며 문제 - 각 단계에서 변수를 해결하는 순서에 따라 다음 단계가 제한됩니다.

1. 전송 시스템과 도달 범위를 정의합니다.데이터 속도, 인터페이스 표준 및 링크 길이가 가장 중요합니다. 왜냐하면 다른 모든 사항이 이에 맞아야 하는 손실 예산을 설정하기 때문입니다.
2. 1단계에서 섬유 유형을 도출합니다.수백 미터를 넘어서거나 링크가 향후 속도 업그레이드에도 살아남아야 하는 곳에서는 단일{0}}모드입니다. 도달 거리가 짧고 트랜시버 비용 절감이 중요한 멀티모드입니다. 이 비교에서는 실제 구분선을 다룹니다.단일-모드 및 다중 모드 광섬유. 나중에 예비 광섬유를 추가하세요. - 두 번째 케이블을 당기는 비용은 첫 번째 케이블에 광섬유를 추가하는 것보다 훨씬 더 비쌉니다.
3. 설치 방법을 수정하세요.덕트, 직접 매설, 공중,-건물 라이저 또는 수중. 환경에 대한 질문을 하기 전에 강도 부재, 방수-차단 시스템 및 재킷을 결정합니다.
4. 케이블 구성을 해당 방법에 맞추십시오.공중 경간은 인장 하중, 처짐 및 얼음/바람 하중을 설정합니다. 덕트 설치는 덕트 용량에 대한 최대 당김 장력과 직경을 설정합니다. 직접 매장은 분쇄 및 설치류 저항을 설정합니다. 경로가 문자 - 실외에서 실내로 - 변경되는 경우 접합 인클로저에서 전환하거나 이중- 정격 실내/실외 케이블을 지정하고실내 케이블과 실외 케이블의 차이점하나의 케이블이 두 가지를 모두 수행할 수 있다고 가정하기 전에 확인해 볼 가치가 있습니다.
5. 환경 및 규제 제약 조건을 적용합니다.작동 온도, UV, 화학 물질, 습기, 높은 전기장 - 및 화재 성능은 엔지니어링이 아닌 법률에 의해 설정된 제약 중 하나입니다. 실내 케이블은 해당 관할권에서 요구하는 화재 등급을 충족해야 합니다. 북미에서는 OFNP 또는 OFNR과 같은 NEC Article 770 목록과 동등한 지역 또는 IEC 분류를 의미합니다.
6. 표준, 테스트 및 승인을 잠급니다.본문을 나열하는 대신 해당 ITU{0}}T, IEC, IEEE 또는 TIA 문서의 이름을 지정하세요. 주문하기 전에 공장 테스트 보고서, 드럼 길이, 포장 및 승인 기준을 정의하고 현장 테스트를 계획합니다. -광섬유 케이블 테스트설치 후 1단계에서 계산한 링크 예산을 증명하는 것입니다.

자주 묻는 질문

광섬유 케이블은 인터넷 통신에만 사용되나요?

아니요. 모바일 운송, 데이터 센터, 전력 시스템 보호 및 SCADA, 운송 신호, 산업 제어, 감시, 의료 영상 네트워크, 방송 및 잠수함 시스템에 사용됩니다. 이들 중 일부는 대역폭보다 전기 절연이 더 중요한 제어 및 안전 애플리케이션입니다.

광섬유 케이블은 전기를 전달합니까?

표준 유전체 케이블은 그렇지 않습니다. 하이브리드 및 광전 복합 케이블은 광섬유와 금속 도체를 결합하여 일반적으로 원격 무선 장치 및 카메라에 대한 단일 경로-에서 전력과 데이터를 전달합니다.

섬유는 항상 구리보다 빠르나요?

광섬유는 훨씬 더 큰 용량과 도달 범위를 제공하지만, 얻는 처리량은 트랜시버, 프로토콜 및 네트워크 설계에 따라 결정됩니다. 3m가 넘는-랙 링크의 구리 DAC 케이블은 더 낮은 비용과 전력으로 동일한 100G를 제공합니다.

증폭 없이 광섬유 케이블을 얼마나 멀리까지 연결할 수 있습니까?

케이블 자체보다는 링크 예산에 따라 다릅니다. 일반적인 단일{1}모드 이더넷 인터페이스는 2km에서 40km까지 지정되며 장거리{4}}시스템은 증폭을 통해 훨씬 더 확장됩니다. 접속 손실, 커넥터 손실 및 광섬유 감쇠는 함께 특정 경로의 실제 한계를 결정합니다.

광섬유와 광섬유 케이블의 차이점은 무엇입니까?

광섬유는 유리 도파관입니다. 광섬유 케이블은 - 버퍼 튜브, 물- 차단, 강도 부재, 갑옷 및 재킷 주변의 완전한 보호 구조입니다. 동일한 광섬유를 사용하는 두 개의 케이블은 기계적 및 화재 성능이 완전히 다를 수 있습니다.

실내와 실외에서 동일한 케이블을 사용할 수 있나요?

둘 다에 대해 지정된 경우에만 해당됩니다. 실외 케이블은 건물 내부에 필요한 방화 등급이 부족한 경우가 많으며, 많은 실내 케이블에는 UV 및 물{1}}차단 성능이 부족합니다. 이중- 정격 실내/실외 케이블이 존재하는 이유는 대안이 모든 건물 입구의 접합 인클로저이기 때문입니다.

결론

광섬유 케이블은 구리가 제공할 수 있는 용량, 거리 또는 전기 절연을 초과하는 모든 곳에서 사용됩니다. - 오늘날 공공 네트워크, 데이터 센터, 전력망 및 전송 시스템의 전송 계층 대부분을 덮고 구리는 마지막 몇 미터와 전력을 전달해야 하는 모든 것을 유지합니다.

실용적인 점은 "섬유"가 제품 결정이 아니라는 것입니다. 섬유 유형은 전송 시스템에 따라 결정되고, 구조는 케이블 설치 방법에 따라 결정되며, 재킷은 거주지와 화재 규정에 따라 결정됩니다. 이를 순서대로 해결하면 사양이 자체적으로 작성됩니다. 문제를 해결하면 공장 테스트를 통과했지만 현장에서는 실패하는 케이블이 됩니다.