단일 가닥 광섬유: BiDi Optics를 사용해야 하는 경우, 사용하지 않는 경우 및 올바른 쌍을 선택하는 방법

단일 가닥 광섬유는 일반적인 두 가닥 대신 하나의 광섬유에서 전송 및 수신 트래픽을 모두 전달하는 광섬유 전송 방법입니다. 이더넷 네트워크에서는 거의 항상 BiDi 트랜시버(양방향 또는 단일{1}}광섬유 SFP 모듈이라고도 함)를 사용하여 수행됩니다.

짧은 버전을 원하는 경우: 파이버 코어가 부족할 때, 도관을 통해 또는 캠퍼스를 가로질러 새 케이블을 당기는 데 비용이 많이 들거나 임대된 다크 파이버 쌍이 이미 끊어진 경우 단일 가닥 파이버가 적합합니다. 이는 새로운 구조의 케이블링 빌드에 적합한 기본값이 아니며 주문하기 전에 파장, 광학 예산 및 스위치 호환성을 신중하게 일치시키지 않는 팀을 처벌합니다.

이 가이드에서는 광섬유에서 기술이 실제로 작동하는 방식, 이중 광섬유에서 선택하는 시기, 현장에서 실패하기 쉬운 위치, BiDi SFP 또는 SFP+ 쌍을 구입하기 전에 엔지니어가 실행해야 하는 정확한 점검 사항을 안내합니다.

단일 가닥 섬유란 무엇입니까?

단일-광섬유 전송 또는 단순 광섬유 전송이라고도 하는 단일 가닥 광섬유는 하나의 광섬유를 사용하여 동시에 양방향으로 트래픽을 전달합니다.

전통적인 이중 광섬유 링크는 두 가닥을 사용합니다. 즉, 한 광섬유는 전송하고 다른 광섬유는 수신합니다. 단일 가닥 광섬유 링크는 공간 영역 대신 파장 영역에서 두 방향을 분리하여 해당 쌍을 한 가닥으로 대체합니다. 각 끝에 올바른 트랜시버가 있으면 전이중 이더넷 링크가 단일 물리적 광섬유를 통해 실행됩니다.

공개된 전형적인 예는 IEEE 802.3ah에 정의된 1000BASE-BX-D/U 인터페이스입니다. 한쪽 끝은 1490nm에서 전송하고 1310nm에서 수신하는 반면 반대쪽 끝은 1310nm에서 전송하고 1490nm에서 수신합니다. 기본 물리 계층 요구 사항은 다음에서 읽을 수 있습니다.IEEE 802.3 이더넷 표준.

단일 가닥 섬유 vs 단순 섬유 vs 이중 섬유

이 세 가지 용어는 특히 구매 티켓에서 끊임없이 혼동됩니다.

• 단순 섬유물리적으로 하나의 광섬유 가닥을 포함하는 케이블을 말하며 일반적으로 각 끝에 단일 LC, SC 또는 FC 커넥터가 있습니다.
• 이중 섬유두 개의 광섬유 가닥을 포함하는 케이블을 말하며 일반적으로 쌍을 이루는 커넥터로 종료됩니다.
• 단일 가닥 섬유전송 방법을 설명합니다. 즉, 기본 케이블이 기술적으로 단순한 패치 코드인지 또는 더 큰 트렁크의 한 가닥인지에 관계없이 양방향을 전달하는 한 가닥입니다.

따라서 단일 가닥 광섬유 링크는 거의 항상 단순 패치 코드를 사용하지만 "단일 가닥"이라는 용어는 케이블을 설명하고 "단일 가닥 광섬유"는 광학 구성을 설명합니다.

단일 가닥 섬유의 작동 방식

모듈 내부의 BiDi 전송 및 WDM

대부분의 단일 가닥 광섬유 이더넷 링크는 BiDi 전송을 사용합니다. BiDi는 양방향의 약자입니다. BiDi 광학은 각각 자체 광섬유를 제공하여 두 방향을 분리하는 대신 작은 파장을 사용하여 두 방향을 분리합니다.파장 분할 다중화트랜시버 내부의 필터. 다이플렉서라고도 불리는 이 필터는 나가는 레이저와 들어오는 신호를 단일 공유 포트에서 결합합니다.

일반적인 페어링 중 하나는 다음과 같습니다.

이것이 바로 단일 가닥 광섬유 링크가 두 개의 동일한 모듈을 사용할 수 없는 이유입니다. 다이플렉서는 둘 다 동일한 색상의 빛을 전송할 것으로 예상하고 링크는 결코 나타나지 않습니다. 다이플렉서 및 레이저 배열에 대한 자세한 내용은 이 문서에서 다룹니다.BiDi 트랜시버 기술 설명.

일반적인 BiDi 파장 쌍

서로 다른 속도와 도달 범위는 서로 다른 파장 쌍을 사용합니다. 아래 표는 엔지니어가 기업 및 액세스 네트워크에서 가장 자주 접하는 조합을 보여줍니다.

모듈 제조업체는 모두 동일한 라벨을 사용하지 않습니다. 일부는 "BX-U" 및 "BX{2}}D"(업스트림 및 다운스트림)를 인쇄하고 다른 일부는 "TX1310/RX1490"을 직접 인쇄합니다. 공급업체 간에 라벨을 혼합하는 것은 재고에서 저지르기 쉬운 실수 중 하나이므로 주문하기 전에 재고실에서 이름 지정을 표준화하는 것이 좋습니다.
 

단일 가닥 섬유와 이중 가닥 섬유

단일 가닥 및 이중 가닥 광섬유 모두 적절하게 설계되면 안정적인 이더넷 링크를 실행할 수 있습니다. 올바른 선택은 섬유 가닥, 시간, 돈, 운영 복잡성 등 무엇이 부족한지에 따라 달라집니다.

섬유 개수가 제한적인 경우 BiDi를 선택하십시오. 표준화, 예비 부품 가용성, 운영자 단순성이 더 중요한 경우 이중 방식을 선택하세요.
 

단일 가닥 섬유 선택 체크리스트

주문하기 전에 이 체크리스트를 결정표로 사용하십시오. 각 행은 일치하는 통화와 함께 네트워크 엔지니어의 책상에 놓인 상황의 종류를 나타냅니다.

단일 가닥 광섬유가 올바른 선택일 때

1. 기존 섬유 가닥이 제한되어 있습니다.

단일 가닥 섬유의 가장 강력한 사례는 일반 섬유 부족입니다. 건물-간-링크에는 12-코어 라이저에 사용되지 않은 가닥이 하나 남아 있거나 캠퍼스 도관이 너무 꽉 차서 다른 케이블을 연결할 수 없을 수 있습니다. 일치하는 BiDi 쌍을 사용하면 하나의 예비 가닥이 토목 작업 없이 새로운 전이중 이더넷 링크를 전달할 수 있습니다.

이 문제가 발생하는 일반적인 시나리오는 다음과 같습니다.

• 노후화된 라이저의 건물 간 엔터프라이즈 캠퍼스 연결
• 장갑 케이블의 광섬유가 제한된 산업 현장
• 기존 덕트 공간을 재사용하는 지자체 네트워크
• 각 가입자 피더가 부족한 ISP 액세스 네트워크
• 최초 설치 후 CCTV 및 보안 백본 추가
• 지붕-~-쉘터 광섬유가 고정되어 있는 무선 백홀

2. 새로운 광케이블을 끌어오는 것은 너무 비쌉니다.

트랜시버 비용이 프로젝트에서 지배적인 수치인 경우는 거의 없습니다. 트렌치 작업, 도관 접근, 건물 진입, 접합, OTDR 테스트,-근무 시간 외 작업 및 가동 중지 시간으로 인해 일반적으로 그 규모가 작아집니다. BiDi 쌍이 토목 작업을 제거하면 광학 장치 자체가 표준 이중 SFP보다 포트당 비용이 더 높더라도 프로젝트 예산이 낮아지는 경우가 많습니다.

3. 기존 공장의 섬유 활용도를 개선해야 합니다.

단일 가닥 광섬유는 단일 광 채널의 대역폭을 마술처럼 넓히지 않습니다. 변경되는 것은 링크당 물리적 ​​가닥의 수입니다. 이미 여러 서비스를 제공하는 설치된 케이블의 경우 링크당 한 가닥을 확보하면 광케이블 확장 프로젝트가 몇 년씩 연기될 수 있습니다.

4. 링크는 단순한-지점-지점입니다

BiDi 광학은 간단한 지점 간 연결(스위치 간, 미디어 변환기로 전환, 라우터에서 액세스 스위치로, 원격 캐비닛에서 코어로, 건물 A에서 건물 B까지)에서 빛을 발합니다. 일반적으로 깨끗한 단순 광섬유 경로에 일치하는 쌍만 있으면 됩니다.

단일 가닥 광섬유를 사용하면 안 되는 경우

단일 가닥 섬유는 도구이지 기본값이 아닙니다. 다음 중 하나라도 해당되면 이중 가닥 섬유를 선택하십시오.

• 사이트에는 이미 충분한 예비 광섬유 쌍이 있습니다.
• 운영 팀은 A/B BiDi 모듈의 두 SKU보다 이중 SFP의 한 SKU를 보유하는 것을 선호합니다.
• 필요한 특정 광 인터페이스는 이중 형태로만 제공됩니다.
• 이 프로젝트는 이미 설계된 구조적 이중 케이블을 사용하여{0}}새로운 고밀도 데이터 센터를 구축한 것입니다.
• 배포 전에 파장 페어링, 광학 예산, 커넥터 광택 및 스위치 코딩을 자신 있게 확인할 수 없습니다.
• 광섬유 공장에는 반사율이 높거나 이력을 알 수 없으므로 A/B 복잡성을 추가하면 문제 해결 속도가 느려집니다.

현장 배포에서는 광섬유 자체에 장애가 발생하는 경우가 거의 없습니다. 거의 항상 잘못된 A/B 모듈 쌍이 잘못된 끝에 있거나, 장거리-모듈이 짧은 링크에 너무 많은 전력을 공급하는 경우입니다.

단일 가닥 광섬유 솔루션을 선택하는 방법

1단계: 광섬유 유형 확인

대부분의 단일 가닥 BiDi 이더넷 링크는 일반적으로 단일{0}}모드 광섬유용으로 설계되었습니다.OS2 단일-모드 광섬유기업 및 통신업체 배포에서. 커넥터가 포트에 꼭 맞는다고 해서 손에 있는 패치 코드가 올바른 유형이라고 가정하지 마십시오.

주문 전 확인할 사항:

• 섬유 유형: 단일{0}}모드(OS2가 가장 일반적임) 또는 다중 모드
• 커넥터 유형: LC, SC, FC 또는 기타
• 폴란드어: UPC 또는 APC
• 각 끝에 패치 패널 및 어댑터 유형
• 양쪽 방 내부에서 연결되는 패치 코드를 포함한 종단-대-거리
• 경로의 스플라이스 및 결합 커넥터 수

2단계: 속도 및 폼 팩터 선택

트랜시버를 스위치 포트에 연결하십시오. 가장 일반적인 옵션은 1G BiDi SFP, 10G BiDi SFP+ 및 25G BiDi SFP28입니다. 40G 및 100G 단일{8}}광섬유 변형이 존재하지만 덜 표준화되어 있습니다. 10G SFP+ 모듈은 이중 속도 작업을 명시적으로 지원하지 않는 포트의 1G에서 협상하지 않습니다. 이는 이전 액세스 스위치를 재사용할 때 자주 발생하는 문제입니다. 여기에서 읽을 수 있는 유용한 배경은 다음과 같은 실제 차이점입니다.단일-모드 및 다중 모드 SFP 모듈혼합 함대를 계획할 때.

3단계: TX/RX 파장 일치

이것은 링크를 가장 자주 끊는 단계입니다. BiDi 쌍은 두 끝에서 보완적인 파장이 필요합니다. 부품 번호를 신뢰하기보다는 항상 실제 TX 및 RX 번호에 대한 라벨이나 데이터시트를 읽으십시오.

4단계: 거리 및 광학 예산 확인

케이지에 인쇄된 숫자("10km", "40km")는 지시사항이 아니라 도달 등급입니다. 중요한 것은 특정 링크의 광 예산입니다. 주문하기 전에 다음 번호를 각각 확인하세요.

• 송신 전력(TX 최소/최대)
• 수신기 감도
• 수신기 과부하 임계값
• 킬로미터당 섬유 감쇠
• 커넥터당-손실 및 결합 쌍 수
• 접속 손실 및 접속 수
• 안전 여유(일반적으로 2~3dB)

여기에는 두 가지 실패 모드가 숨겨져 있습니다. 첫 번째는 전력이 너무 적다는 점입니다. 분명한 점입니다. 두 번째는 덜 분명하지만 전력이 너무 많다는 것입니다. 500m 광섬유의 40km 모듈은 수신기를 과부하 임계값 이상으로 구동하여 비트 오류를 ​​생성하거나 링크가 전혀 발생하지 않을 수 있습니다. 도달 거리가 긴-광학 장치가 있는 짧은 홉에는 고정된 인라인 감쇠기가 필요한 경우가 많습니다. 각 데시벨이 어디로 가는지 자세히 알아보려면 다음 개요를 참조하세요.광섬유 네트워크의 삽입 손실.

5단계: 커넥터 및 장치 호환성 확인

주문하기 전에 다음을 확인하십시오.

• 스위치, 라우터 또는 미디어 변환기 브랜드 및 정확한 모델
• 포트 속도 및 이중{0}}속도 지원
• 공급업체 코딩 요구 사항(일부 플랫폼에서는 코딩되지 않은 광학 장치를 거부함)
• 커넥터 유형 및 일치단순한 LC 커넥터각 패치 코드에
• 폴란드어 유형(UPC 대 APC) 종단 간
• 모듈과 호스트 모두에서 DOM/DDM 모니터링 지원
• 작동 온도 범위(광학 장치가 길가 캐비닛이나 옥상 인클로저에 있는 경우)

DOM/DDM은 플랫폼이 지원할 때마다 활성화할 가치가 있습니다. 수신된 광 전력, TX 전력, 온도 및 레이저 바이어스 전류를 노출하여 심각한 장애가 발생하기 몇 주 전에 저하된 링크를 발견할 수 있습니다.

일반적인 단일 가닥 광섬유 배치 실수

실수 1: 표준 이중 SFP를 하나의 광섬유에 연결

일반적인 이중 SFP에는 두 개의 광섬유가 필요합니다. 하나만 연결하면 링크가 영구적으로 중단됩니다. 대신 적절한 BiDi 또는 단일{2}}광섬유 트랜시버를 사용하세요.

실수 2: 동일한 BiDi 모듈 2개 구입

BiDi 광학은 A/B 쌍으로 판매 및 보관됩니다. 두 개의 동일한 모듈이 동일한 파장으로 전송되며 링크가 나타나지 않습니다. A와 B SKU를 재고에서 눈에 띄게 분리하여 보관하고 랙에 라벨을 붙입니다.

실수 3: 광학 예산 무시

수신된 전력이 수신기 창 밖에 있으면 올바른 파장 쌍이 여전히 실패합니다. 장거리- 도달 범위 광학을 지정하기 전에 손실을 측정하거나 추정하고, 새로 테스트한 링크가 몇 번의 재패칭 후에도-첫 날 손실이 유지될 것이라고 가정하지 마세요.-

실수 4: APC와 UPC 커넥터 혼합

APC와 UPC 광택제는 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 결합하면 물리적 접촉이 불량하고 삽입 손실이 높으며 때로는 심각한 역반사 문제가-발생합니다. 섬유 공장은 한쪽 또는 다른 쪽 끝을 사용합니다. 광택 기하학이 반사율과 상호 작용하는 방식에 대해 다시 알아보려면 이 가이드를 참조하세요.SC/APC 커넥터 및 광택 유형.

실수 5: 스위치 호환성을 잊어버림

일부 스위치는 엄격한 트랜시버 코딩을 시행하고 코딩되지 않은 광학 장치나 타사 광학 장치를 자동으로 비활성화합니다.- 특히 엔터프라이즈 스위치, OLT 및 ONU를 주문하기 전에 정확한 펌웨어 버전과의 호환성을 확인하세요.

실수 6: A/B 계획 없이 예비품을 비축하는 것

영업시간 이후의 정전 중 상당수는-쌍의 잘못된 절반인 예비 부품으로 인해 발생합니다. A 및 B SKU를 개별적으로 추적하고 캐비닛에 최종 용도에 라벨을 붙인 다음 각각 하나씩 트럭에 보관합니다.

단일 가닥 광섬유 링크 문제를 해결하는 방법

BiDi 링크가 나타나지 않으면 무작위로 부품을 교체하는 대신 다음 순서를 따르십시오.

1. 두 모듈 모두에 인쇄된 TX/RX 파장을 읽습니다. 동일하지 않고 보완적인지 확인하세요.
2. 양쪽 끝에서 DOM 값을 읽습니다. −40dBm의 RX 전력 또는 "신호 손실"은 일반적으로 모듈 문제가 아닌 광섬유, 커넥터 또는 파장 문제를 의미합니다.
3. 양호한 것으로 알려진-카세트 클리너로 LC 종단면을 모두 청소하고 스코프를 사용하여 검사합니다. 대부분의 "깨진" BiDi 링크는 더러운 끝면입니다.
4. 감쇠기를 사용하여 정상으로 알려진 광섬유 쌍에서 각 모듈을 루프백 테스트하여{0}}광학 장치 자체가 살아 있음을 증명합니다.
5. RX 전력이 비정상적으로 높은 경우(예: 200m 광섬유를 통해 40km 광섬유에서 -2dBm) 레벨을 수신기 창으로 가져올 수 있는 크기의 인라인 감쇠기를 추가합니다.
6. 커넥터 광택(UPC 대 APC)이 처음부터 끝까지 일관성이 있는지 확인하십시오. UPC 체인에 끼워진 단일 APC 어댑터는 조용히 비용이 많이 듭니다.
7. 모든 것이 광학적으로 확인되었으나 여전히 포트가 나타나지 않는 경우 트랜시버 코딩(공급업체-코딩과 일반 코딩)을 바꿔 스위치-측 거부를 배제하세요.

최종 테이크

단일 가닥 광섬유는 광섬유 가닥이 부족하거나 토목 작업 비용이 높거나 기존 케이블 플랜트가 성장하지 않고 더 많은 링크를 제공해야 할 때 사용할 수 있는 가장 유용한 도구 중 하나입니다. 이는 새로운 빌드의 기본값이 아니며 도달 범위와 속도만으로 명령을 내리는 팀을 처벌합니다.

안정적인 배포는 올바른 광섬유 유형, 올바른 속도 및 폼 팩터, 보완적인 TX/RX 파장 쌍, 수신기 창 내부에 있는 광학 예산, 종단 간 일관된 커넥터 광택, 모듈을 수용하는 호스트 등 간단한 확인 목록으로 이루어집니다. 이러한 확인을 한 번 실행하고 A/B 인벤토리를 문서화하면 링크가 수년 동안 작동합니다.

단일 가닥 광케이블 프로젝트를 계획하는 경우 링크 거리, 기존 광케이블 유형, 커넥터 광택, 필요한 속도 및 스위치 모델부터 시작하십시오. 반대 방향이 아닌 해당 제약 조건을 중심으로 일치하는 BiDi 쌍을 선택하십시오.