850nm vs 1310nm vs 1550nm: 올바른 광학 파장을 선택하는 방법

올바른 파장을 선택하려면 세 가지 질문이 필요합니다. 신호가 얼마나 멀리 이동해야 합니까? 어떤 섬유가 이미 땅에 있습니까? 나중에 DWDM으로 확장할 공간이 필요합니까?

대부분의 기업 배포에서 850nm는 짧은 다중 모드 링크를 위한 가장 저렴한{1} 옵션이고, 1310nm는 많은 캠퍼스 및 메트로 링크를 위한 표준 단일 모드 선택입니다.{3}}거리가 늘어나거나 링크 예산이 부족하거나 DWDM이 계획된 경우 1550nm가 더욱 적합해집니다. 이것이 잘못되면 필요하지 않은 도달 범위에 대해 초과 비용을 지불하거나 유지되지 않는 링크 문제를 해결하게 됩니다.

 

 

왜 이 세 가지 파장이 있나요?

실리카 유리 섬유는 모든 파장을 동일하게 전송하지 않습니다. 850nm, 1310nm 및 1550nm 대역은 신호 감쇠가 실제 수준으로 떨어지는 낮은-손실 전송 범위에 있습니다. 각각은 광학 기술의 서로 다른 단계에서 나타났습니다. 850nm는 비용 효율적인 VCSEL로 처음 등장했고, 1310nm는 표준 단일{10}}모드 광섬유에서 이 시점에서 거의 0에 가까운 색 분산이 발견되었을 때{9}} 뒤따랐으며, 광 증폭기가 전기 변환 없이 신호를 증폭시키기 위해 성숙해지면서 1550nm가 장거리 네트워크에서 지배적이 되었습니다.

 

 

실제 차이점은 무엇입니까?

근본적인 균형은 비용 대 도달 범위입니다.

850nm다중 모드 광섬유 및 VCSEL 레이저와 쌍을 이룹니다. 감쇠는 단일-모드 파장에 비해 약 2.5dB/km - 높지만 링크가 400미터 미만인 경우에는 관련이 없습니다. VCSEL은 대량으로 제조되므로 850nm 모듈이 큰 폭으로 가장 저렴한 옵션이 됩니다. 거리 제한은 모달 분산으로 인해 발생합니다. 다중 모드 광섬유는 약간 다른 시간에 수신기에 도달하는 여러 광선 경로를 지원합니다. OM4 광섬유를 통한 10Gbps에서는 대략 400미터를 얻을 수 있습니다. 더 빠른 속도에서는 그 거리가 줄어듭니다.

 

1310nm9μm 코어의 단일{0}}모드 광섬유를 통해 작동합니다. 감쇠는 ITU-T G.652당 약 0.35dB/km로 떨어지며 이 파장에서는 색분산이 거의 사라집니다. 이러한 조합으로 인해 1310nm는{8}}1km 미만의 건물 상호 연결부터 40km의 지하철 액세스 링크에 이르기까지 다양한 단일{9}}모드 애플리케이션에 매우 적합합니다.

 

1550nm약 0.20dB/km에서 가장 낮은 광섬유 감쇠를 달성합니다. 100km에 걸쳐 거리 -에 걸쳐 1310nm 화합물에 비해 0.15dB/km의 이점이 있으므로 링크 예산을 15dB 절약할 수 있습니다. 더 중요한 것은 1550nm가 EDFA를 통한 광학 증폭을 지원하고 다음 용도로 사용되는 C-밴드의 중심에 위치한다는 것입니다.DWDM 시스템. 장거리 증폭 또는 DWDM-지향 링크의 경우 일반적으로 1550nm가 실용적인 선택입니다.

 

1550nm에서의 절충점은 표준 광섬유에서 색분산 - 대략 17 ps/nm·km입니다. 80+km 이상의 100Gbps에서는 일반적으로 분산-보상 광섬유 또는 코히어런트 트랜시버의 디지털 신호 처리를 통해 보상이 필요합니다. 현대의400G QSFP-DD 일관성 플러그형분산을 디지털 방식으로 처리합니다.

 

 

모듈 유형에 파장 일치

모듈 선택 시 반복되는 혼란의 원인 중 하나는 파장이 구매 주문서의 SR/LR/ER/DWDM 지정에 어떻게 매핑되는지입니다.

• SR(짧은 리치)모듈은 다중 모드 광섬유를 통해 850nm에서 작동합니다. 이러한 커버는 랙-부터-랙 및 빌딩-까지의 거리가 수백 미터 미만인 내부 링크를 포함합니다. 주류 이더넷 광학에서 SR은 일반적으로 850nm 다중 모드를 의미합니다.
• LR(롱 리치)모듈은 일반적으로 10km 도달 거리를 위해 단일{1}}모드 광섬유를 통해 1310nm를 사용합니다. 일부 100G 및 400G LR4 변형은 모듈 내부에서 다중화되는 약 1310nm의 CWDM 파장을 사용합니다.
• ER (확장된 도달 범위)모듈은 40km 도달 거리를 위해 1550nm에서 작동합니다. 이 파장에서 더 높은 송신 전력과 더 낮은 광섬유 감쇠로 인해 거리가 확장됩니다.
• DWDM 모듈채널 간격이 0.8nm에 불과한 C-밴드(1530~1565nm)의 정확한 파장을 사용합니다. 여기에는 파장-별 순서가 필요하며 일반적으로 다음이 포함됩니다.먹스/디먹스 장비채널을 결합하고 분리합니다.

 

 

일반적인 선택 실수

세 가지 파장-관련 문제가 반복적으로 발생합니다.

• 멀티모드와 단일{0}}모드를 혼합합니다.단일-모드 광섬유(9μm 코어)에 연결된 850nm 트랜시버는 과도한 결합 손실을 겪고 작동 링크를 형성하지 않습니다. 광섬유 유형에 따라 사용해야 하는 파장과 모듈 제품군이 크게 결정됩니다. - 케이블을 다시 연결하는 것 외에는 실질적인 해결 방법이 거의 없습니다-.
• BiDi 파장 페어링 오류.양방향 모듈은 단일 광섬유 가닥에 대해 두 개의 서로 다른 파장을 사용합니다. 이는 일치하는 쌍으로 배포되어야 합니다. 한쪽 끝이 1270nm를 전송하고 1330nm를 수신하는 경우 다른 쪽 끝은 1330nm를 전송하고 1270nm를 수신해야 합니다. 양쪽 끝에 동일한 TX 파장을 가진 두 개의 모듈을 설치하면 양쪽에서 이를 듣도록 조정된 수신기 없이 동일한 파장으로 전송됩니다.
• 도달 범위를 과도하게 지정합니다.장거리- 도달 범위 모듈은 짧은 링크에서 수신기에 과부하를 일으킬 수 있는 전송 전력이 더 높습니다. 실제 거리가 500미터인 경우 40km 등급의 ER 광학 장치를 설치하지 마십시오. - 수신기 포화를 방지하기 위해 감쇠기가 필요할 수 있으며, 비용이 추가되고 또 다른 잠재적 오류 지점이 발생할 수 있습니다. 모듈을 실제 거리 요구 사항에 맞추십시오.

 

 

거리에 따른 파장 선택

거리	파장	섬유 종류	일반적인 사용 사례
100m 이하	850nm	OM3/OM4 다중 모드	내부-랙, TOR 연결
100–400m	850nm	OM4 멀티모드	건물 내{0}}, 데이터 센터 홀
500m~2km	1310nm	OS2 단일-모드	캠퍼스, 건물 상호 연결
2~10km	1310nm	OS2 단일-모드	메트로 액세스, 엔터프라이즈 WAN
10~40km	1310nm 또는 1550nm	OS2 단일-모드	메트로 코어(1550nm로 마진 추가)
40~80km	1550nm	OS2 단일-모드	Metro DCI, 지역 백본
80km+	1550nm	OS2 단일-모드	장거리-(증폭 또는 일관된 DSP)

정확한 모듈 이름(DR, FR, LR4, ER4, ZR 등)은 속도 등급 및 표준 제품군에 따라 다릅니다. 더 높은 데이터 속도에서는 모듈이 10G와 다른 지정을 사용할 수 있습니다.

 

 

각 파장을 선택하는 경우

다음과 같은 경우 850nm를 선택하십시오.

• 모든 링크는 400미터 미만으로 유지됩니다.
• 다중 모드 광섬유(OM3/OM4)가 이미 설치되어 있습니다.
• 미래의 유연성보다 포트당 비용이 더 중요합니다.
• 데이터 센터 홀 내에서{0}}랙-연결을 구축하고 있습니다.
•  

다음과 같은 경우 1310nm를 선택하십시오.

• 링크는 -킬로미터 미만에서 40km 범위에 속합니다.
• 단일-모드 광섬유를 사용할 수 있습니다.
• 분산 보상 없이 배포 단순성을 원합니다.
• 예산은 중요하지만 멀티모드가 제공하는 것보다 더 많은 도달 범위가 필요합니다.
•  

다음과 같은 경우 1550nm를 선택하십시오.

• 링크가 40km를 초과합니다.
• 광 증폭이 필요합니다(EDFA 호환).
• DWDM 용량 증설 예정
• 메트로 DCI 또는 장거리-백본 인프라를 구축 중입니다.
•  

다음을 통해 용량 확장을 계획하는 조직의 경우CWDM 파장 분할 다중화, 1310nm와 1550nm는 모두 사용 가능한 CWDM 창 내에 있습니다. 처음부터 단일{3}}모드 인프라를 배포하면 WDM 확장을 위한 기회가 계속 열려 있습니다.

 

 

파이버 인프라 고려 사항

기존 광섬유는 거리 요구 사항보다 파장 선택을 더 많이 결정하는 경우가 많습니다.

다중 모드 건물.건물에 이전 설치의 OM1 또는 OM2 다중 모드가 있는 경우 OM3/OM4에 비해 거리가 줄어든 850nm로 제한됩니다. 이러한 실행에 확장이 필요한 경우 새로운 단일-모드를 가져오거나 제약 조건 내에서 작업하는 선택 사항에 직면하게 됩니다.

단일-모드 유연성.단일{0}}모드 광섬유는 일단 설치되면 1310nm와 1550nm를 모두 지원하며 - 향후 속도 업그레이드(40G, 100G, 400G)도 지원합니다.트랜시버 모듈. 광섬유 케이블 비용 차이는 미미합니다. 트랜시버는 교체 가능합니다. 섬유는 영구적입니다. 많은 신규 설치 환경에서는 단일{2}}모드가 향후 도달 범위 및 속도 업그레이드를 위한 더 많은 공간을 제공하므로 장기적으로 더 안전한 선택입니다.-

 

 

링크 예산 기본사항

트랜시버 데이터시트의 정격 거리는 이상적인 조건, 즉 깨끗한 커넥터, 사양 광섬유 내의 -접합 지점 최소화를 가정합니다. 실제 설치에서는 광케이블 감쇠(1310nm에서 0.35dB/km, 1550nm에서 0.20dB/km), 커넥터 손실(결합 쌍당 0.3~0.5dB), 스플라이스 포인트, 노후화 및 환경 변화에 대한 2~3dB 안전 여유를 고려해야 합니다.

커넥터 청결도는 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 더 중요합니다. 직경이 몇 마이크론에 불과한 먼지 입자도 진단하기 어려운 간헐적인 오류를 일으킬 수 있습니다. 삽입하기 전에 항상 커넥터를 검사하십시오. - 오염된 커넥터는 처음에는 모듈 문제로 보이는 광 링크 오류의 일반적인 원인입니다.

 

 

표준 참조

세 가지 파장 모두 공급업체 간 상호 운용성을 보장하는 국제 표준의 적용을 받습니다.-

• IEEE 802.3이더넷 광 인터페이스 정의: 10GBASE-SR(850nm), 10GBASE-LR(1310nm), 10GBASE-ER(1550nm)
• ITU-T G.6521310nm 및 1550nm 링크 예산 계산을 위한 단일-모드 광섬유 특성을 지정합니다.
• ITU-T G.694.11550nm C-밴드 시스템에 사용되는 DWDM 채널 그리드 표준화

지정할 때광트랜시버 모듈, 항상 링크의 양쪽 끝이 일치하는 파장을 사용하는지 확인하십시오. 850nm 수신기와 쌍을 이루는 1310nm 송신기는 표준-호환 작업 링크를 형성하지 않으며 - 수신기 감도는 해당 파장 간격으로 확장되지 않습니다. 의도적인 유일한 예외는 일치하는 TX/RX 파장 쌍으로 배포되어야 하는 BiDi 모듈입니다.

 

 

자주 묻는 질문