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MX104 네트워크 케이블 및 트랜시버 계획

광케이블의 전력 예산 및 전력 마진 계산

이 주제의 정보와 옵티컬 인터페이스의 사양을 사용하여 광 케이블의 전력 예산 및 전력 마진을 계산합니다.

팁:

하드웨어 호환성 툴을 사용하여 디바이스에서 지원되는 플러그형 트랜시브에 대한 주니퍼 네트웍스 있습니다.

전력 예산과 전력 마진을 계산하기 위해 다음 작업을 수행합니다.

광케이블에 대한 전력 예산을 계산하는 방법

광섬유 연결이 올바른 작동에 충분한 전력을 공급할 수 있도록 전송할 수 있는 최대 전력량인 링크의 전력 예산을 계산해야 합니다. 전력 예산을 계산할 때, 실제 시스템의 모든 부분이 최악의 경우 수준으로 작동하지 않는 경우에도 최악의 시나리오 분석을 사용하여 오류의 마진을 제공합니다. 전력 예산(PB)의최악의 경우를 계산하기 위해, 최소 송신 전력(PT)및 최소 수신기 민감도(P R)를가정합니다.

PB = PT – PR

아래 가상의 전원 예산 방정식은 decibels(dB) 및 1밀리와트(dBm)로 참조된 데시벨(decibel)에서 측정된 값을 사용합니다.

PB = PT – PR

PB = -15dBm – (–28dBm)

PB = 13dB

광섬유 케이블의 전력 마진을 계산하는 방법

링크의 전력 예산을 계산한 후 전력 예산(P B)에서 감감 또는 링크 손실(LL)을 빼고 사용할 수 있는 전력의 양을 나타내는 PM(PowerMargin)을 계산할 수있습니다. PM에 대한 최악의 경우 예상되는 최대 LL는

PM = PB – LL

PM이 0보다 큰 경우, 전력 예산이 리시버를 작동하기에 충분하다는 것을 나타냅니다.

링크 손실을 유발할 수 있는 요인으로는 높은 순서의 모드 손실, Modal 및 Chromatic 분산, 커넥터, 스플라이스, 광섬유 감소 등입니다. 표 1에는 다음 샘플 계산에 사용되는 요인에 대해 예상되는 손실 양이 나열됩니다. 장비 및 기타 요인으로 인한 실제 신호 손실 양에 대한 정보는 벤더 설명서를 참조하십시오.

야기하는 요인에 대한 예상 값
표 1: 링크 손실을

링크 손실 요인

예상 링크 손실 가치

높은 순서로 모드 손실

단일 모드—없음

멀티모드—0.5dB

모달 및 크로마틱 분산

단일 모드—없음

멀티모드—대역폭 및 거리 제품이 500MHz-km 미만인 경우

결함이 있는 커넥터

0.5dB

결합

0.5dB

파이버 감압

단일 모드—0.5dB/km

멀티모드—1dB/km

13dB의 전력 예산(PB)을사용하는 2km 거리의 멀티모드 링크에 대한 다음 샘플 계산은 표 1의예상 값을 사용합니다. 다음 예제에서는 링크 손실(LL)을 높은 순서로 모드 손실(0.5dB/kb)과 더 높은 순서로 모드 손실(0.5dB 또는 1dB)과 5개의 커넥터(커넥터당 0.5dB 또는 2.5dB)의 손실을 합한 값으로 링크 손실(LL)을 계산합니다. 전력 마진(PM)은다음과 같이 계산됩니다.

PM = PB – LL

PM = 13dB – 2km(1dB/km) – 5(0.5dB) – 2(0.5dB) – 0.5dB

PM = 13dB – 2dB – 2.5dB – 1dB – 0.5dB

PM = 7dB

13dB의 전력 예산(PB)을사용하는 8km의 긴 단일 모드 링크에 대한 다음 샘플 계산은 표 1의예상 값을 사용합니다. 다음 예제에서는 0.5dB/km에서 8km(0.5dB/km 또는 4dB)의 링크 손실과 커넥터당 7개의 커넥터(0.5dB 또는 3.5dB)의 손실을 합한 LL(link loss)를 계산합니다. 전력 마진(PM)은다음과 같이 계산됩니다.

PM = PB – LL

PM = 13dB – 8km(0.5dB/km) – 7(0.5dB)

PM = 13dB – 4dB – 3.5dB

PM = 5.5dB

두 예 모두에서 계산된 전력 마진은 0보다 큰 것으로 링크에 충분한 전송 전력이 있으며 최대 수신기 입력 전원을 초과하지 않는다는 것을 나타냅니다.

광섬유 케이블 신호 손실, 감축 및 분산

멀티모드 및 싱글모드 광 케이블의 신호 손실

멀티모드 파이버는 광섬유가 내부적으로 반영할 수 있을 정도로 광섬유의 깊이가 크며,(파이버의 벽에서 바운스)합니다. 멀티모드 광통신을 사용하는 인터페이스는 일반적으로 LED를 광원으로 사용합니다. 하지만 LED는 코히어렉트 소스가 아니라는 것입니다. 이들은 다양한 광파장의 광파를 멀티모드 파이버로 분사하고, 이 광은 각기 다른 각도에서 빛을 반영합니다. 광선은 멀티모드 파이버를 통해 견고한 라인으로 이동하여 신호 분산을 야기합니다. 파이버 코어에서 이동하는 빛이 파이버 클래드(fiber cladding) 모드로 비등하게 수록수록 높은 순위의 모드 손실 결과를 얻게 됩니다. 이러한 요소들을 함께 적용하여 단일 모드 파이버에 비해 멀티모드 파이버의 전송 거리를 제한합니다.

단일 모드 파이버는 광선이 하나의 레이어를 통해서만 내부적으로 반영될 수 있도록 지름이 너무 작습니다. 단일 모드 옵틱스와 인터페이스는 광원으로 레이저를 사용합니다. 레이저는 단일 파장의 빛을 생성하고 단일 모드 파이버를 통해 직선으로 진행됩니다. 멀티모드 파이버에 비해 단일 모드 파이버는 더 높은 대역폭을 가지며 장거리에서 신호를 전달할 수 있습니다.

최대 전송 거리를 초과하면 상당한 신호 손실이 발생하여 전송이 불안정할 수 있습니다.

광케이블에서 감압 및 분산

옵티컬 데이터 링크의 올바른 작동은 정확한 전력으로 리시버에 도달하는 조절된 빛에 따라 올바르게 데모될 수 있습니다. 감압은 전송 시 광 신호의 전력이 감소하는 것입니다. 케이블, 케이블 스플라이스, 커넥터와 같은 패시브 미디어 구성 요소에 의해 감압됩니다. 옵티컬 파이버는 다른 미디어에 비해 옵티컬 파이버에 비해 훨씬 낮지만, 멀티모드 및 단일 모드 전송에서 여전히 발생합니다. 효율적인 옵티컬 데이터 링크는 감전을 극복할 수 있는 충분한 빛을 가용해야 합니다.

분산은 시간이 지날 때 신호를 확산하는 것입니다. 다음과 같은 2가지 유형의 분산이 옵티컬 데이터 링크에 영향을 미칠 수 있습니다.

  • 크로마이트(Chromatic) 분산—시간이 경과에 따라 신호 전파, 광선의 다양한 속도에서 발생

  • Modal 분산—시간이 지날 때 신호가 확산되고 파이버 내 다양한 전파 모드로부터 나타났습니다.

멀티모드 전송의 경우, 크로마이트(chromatic) 분산이나 감축이 아닌 변조 분산(modal dispersion)은 일반적으로 최대 비트 속도와 링크 길이를 제한합니다. 단일 모드 전송의 경우, modal 분산은 그다지 중요한 요소가 되지 않습니다. 그러나 비트 속도와 장거리에서 더 높은 비트 속도에서는 Modal 분산이 아닌 chromatic 분산으로 최대 링크 길이가 제한됩니다.

효율적인 옵티컬 데이터 링크는 수신기가 사양 내에서 작동하는 데 필요한 최소 전력을 초과할 정도로 충분한 빛을 가해야 합니다. 또한, 전체 분산은 Telcordia Technologies의 링크 유형에 대해 지정된 한도보다 작아야 합니다. GR-253-CORE(Section 4.3) 및 ITU(International Telecommunications Union) 문서 G.957 문서.

최대 허용되는 최다 허용치인 경우, 그 효과는 전력 예산에서 전력 페널티로 간주될 수 있습니다. 옵티컬 전력 예산은 컴포넌트 감축, 전력 페널티(분산된 전력 포함) 및 예상치 못한 손실에 대한 안전 마진을 합해야 합니다.