OLT–ONU 간 광 링크 버짓 소개

콘텐츠

개요

GPON과 XGSPON 비교

SFP 모듈 범주 및 광학 요소

광 링크 손실 계수 분석

링크 공급량 계산 예시 (GPON C+, 1:16 분할)

설계 권장 사항

상업용 대 통신사 시나리오

1. 개요
광 링크 버짓(Optical Budget)은 광섬유 통신 시스템에서 광 신호가 전송 경로를 따라 성공적으로 수신될 수 있는지 평가하는 핵심 매개변수입니다. 이는 OLT(광선로단말기)와 ONU(광네트워크단말기) 간 모든 광 부품 손실 및 송수신 성능을 포괄하여 설계 범위 내에서 안정적인 작동을 보장합니다.

본 소개는 통신사 시나리오와 Omada 광학 솔루션에 적용되며, GPON과 XGSPON이라는 두 가지 주류 기술을 다룹니다.

2. GPON과 XGSPON 비교

3. SFP 모듈 분류 및 광학적 요소
다양한 SFP 모듈 등급은 시스템 전송 전력 및 수신기 감도를 결정합니다:

(1) GPON 공통 등급: Class B+, Class C+, Class C++
- 파장: 다운스트림 1490 nm, 업스트림 1310 nm
- 속도: 다운스트림 2.488Gbps, 업스트림 1.244Gbps

(2) XGSPON 공통 클래스: 클래스 N1, 클래스 N2, E1
- 파장: 다운스트림 1577 nm, 업스트림 1270 nm
- 속도: 양방향 10 Gbps

4. 광 링크 손실 요인 분석

(1) 분배기 손실
스플리터는 PON 네트워크에서 필수적이며, 분할 비율이 증가함에 따라 손실도 증가합니다:

(2) 광섬유 손실:
- ITU-T G.652 표준 (G.652D 단일모드 광섬유):
- 1270nm: ~0.47 dB/km
- 1310nm: ~0.4 dB/km
- 1490/1550/1577 nm: ~0.30 dB/km

예시: 1490 nm에서 10km 광섬유 ≈
GPON/XGSPON은 일반적으로 20km 이내의 연결 거리를 위해 설계됩니다.

(3) 광섬유 커넥터 손실

각 커넥터(예: SC/APC, LC/UPC)는 대략 다음과 같은 손실을 유발합니다:

• 0.2 ~ 0.5 dB

링크 공급량에서 커넥터당 0.75 dB를 예비로 확보하는 것이 권장됩니다.

(4) 커넥터 손실:
각 커넥터(SC/APC, LC/UPC)는 약 0.2 ~ 0.5 dB의 손실을 발생시킵니다. 공급량에 커넥터당 0.5 dB를 확보하십시오.

(4) 폴리싱 유형 손실:
- PC: ~0.5 dB 삽입 손실, -30 ~ -40 dB 반사 손실
- UPC: 약 0.3dB 삽입 손실, -50dB 반사 손실
- APC: 약 0.2~0.3dB 삽입 손실, -60dB 이하 반사 손실 (PON에 최적)

(5) 굽힘 손실:

광섬유의 굽힘 반경이 너무 작으면 미세 굽힘 손실이 발생합니다:
- 작은 굽힘 반경은 미세 굽힘 손실(0.1 ~ 3 dB)을 유발합니다.
- 권장 반경: ≥30 mm (표준 광섬유) 또는 ≥10 mm (굽힘 불감성 광섬유).
- 장파장(1550 nm, 1577 nm)일수록 굽힘 손실이 더 큼.
- 광섬유 종류에 따라 굽힘 저항성이 크게 다릅니다(G.652D 대 G.657A).

- 복잡한 케이블링 시나리오를 대비해 공급량에 0.5~1dB를 추가로 확보할 수 있습니다.

5. 링크 공급량 계산 예시 (GPON C+, 1:16 분할)
총 손실 = 광섬유 감쇠 + 분배기 손실 + 커넥터 손실 + 접속 손실 + 안전 마진
(안전 마진: 노화, 온도 변화 등을 고려하여 일반적으로 3dB)

계산 예시:
- 광섬유 길이: 10km (≈2.5dB)
- 분배기: 1:16 (≈13.5 dB)
- 커넥터: 4개 (≈2 dB)
- 굴곡 손실: 0.5 dB
- 접합부: 4개 (각 0.1 dB)
- 안전 마진: 3 dB
총 ≈ 22.9 dB (GPON C+ 최대 공급량 32 dB 범위 내).
결론: GPON C+의 최대 링크 공급량은 32 dB입니다. 22.9 dB < 32 dB인 경우 링크는 정상적으로 작동할 수 있습니다.

6. 설계 권장 사항:
- 분할비율과 거리에 따라 적절한 SFP 모듈(B+/C+/C++ 또는 N1/N2)을 선택하십시오.
- 손실을 줄이기 위해 높은 분할 비율(예: 1:64)은 피하십시오.
- 케이블링 최적화: 커넥터 최소화, 급격한 굽힘 방지, 저손실 광섬유 사용.
- 3~5dB의 마진을 확보하십시오.

7. 상업용 대 통신사 시나리오:

1. 간단한 비교

(2) 두 시나리오의 대표적인 케이스 연구

A. 상업적 시나리오 (엔터프라이즈 건물 내 지점 간 광 링크)

시나리오 설명:

사무실 건물에서 메인프레임실이 10개의 사무실과 각각 독립적인 광 링크로 연결됩니다. 각 링크는 약 100미터 길이로, 단일모드 광섬유, LC 커넥터, 점대점 연결을 사용하며 분배기가 없습니다.

사용된 구성 요소 (링크당):

광섬유 케이블: 100미터

커넥터: 2개 (LC)

융착 접속: 2개 (중간 연결)

광 모듈: 2개 (SFP, 1G)

광 링크 예산 계산 (링크당):

광섬유 감쇠: 0.1km × 0.35dB/km = 0.035dB

커넥터 손실: 2 × 0.5 dB = 1.0 dB

융착 접속 손실: 2 × 0.1 dB = 0.2 dB

총 링크 손실 ≈ 1.235 dB

B. 통신사 시나리오 (FTTH, 1:32 분배기)

시나리오 설명:

주거 지역에 FTTH 네트워크가 구축되었습니다. OLT는 장비실에 위치하며 300명의 사용자를 커버합니다. GPON 기술을 사용하며 1:32 분배기를 적용합니다. 사용자당 평균 광섬유 길이는 약 500미터입니다.

사용된 구성 요소 (가구당):

광섬유: 500미터

커넥터: 2개 (SC)

융착 접속: 4개 (본선 + 브랜치)

분배기: 1개 (1:32, 공유)

광 모듈: OLT 측 GPON SFP, ONU 측 내장 모듈

광 링크 예산 계산 (가구당):

광섬유 감쇠: 0.5km × 0.35dB/km = 0.175dB

커넥터 손실: 2 × 0.5 dB = 1.0 dB

융착 접속 손실: 4 × 0.1 dB = 0.4 dB

분배기 손실 (1:32): 17 dB

총 링크 손실 ≈ 18.575 dB
 

이 문서에는 기계 번역이 적용되었으며, 정확한 내용을 확인하려면 원본 영문 문서를 참고하시기 바랍니다.