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광 네트워크 에서 속도 외에도 데이터 전송 거리는 우리가 중요하게 생각하는 또 다른 요소입니다. 전송 거리를 제한하는 요소는 무엇일까요? 가장 먼저 광섬유 케이블을 떠올릴 수 있습니다. 구리 케이블에 비해 광섬유는 더 긴 전송 거리, 고속, 고대역폭 등을 지원할 수 있습니다. 하지만 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 광섬유 케이블은 전송 거리에 영향을 미치는 몇 가지 단점을 가지고 있습니다. 또한, 트랜시버, 스플라이스, 커넥터와 같은 다른 전송 매체 또한 전송 거리를 제한할 수 있습니다. 아래에서 더 자세한 내용을 살펴보겠습니다.
광섬유 케이블 유형
광섬유 케이블은 단일 모드 케이블과 다중 모드 케이블로 나눌 수 있습니다. 단일 모드 케이블의 전송 거리는 다중 모드 케이블보다 깁니다. 이는 분산 때문입니다. 일반적으로 전송 거리는 분산의 영향을 받습니다. 분산에는 색 분산과 모드 분산이 있습니다(아래 그림 참조). 색 분산은 빛의 속도 차이로 인해 시간에 따라 신호가 퍼지는 현상입니다. 모드 분산은 전파 모드 차이로 인해 시간에 따라 신호가 퍼지는 현상입니다.
단일 모드 광섬유 케이블 의 경우 , 전송 거리에 영향을 미치는 것은 색 분산입니다. 단일 모드 광섬유의 코어가 다중 모드 광섬유 보다 훨씬 작기 때문입니다 . 따라서 전송 거리가 다중 모드 광섬유 케이블보다 깁니다. 다중 모드 광섬유 케이블의 경우, 모드 분산이 주요 원인입니다. 광섬유의 불완전성으로 인해 이러한 광 신호가 동시에 도달할 수 없으며, 가장 빠른 모드와 가장 느린 모드 사이에 지연이 발생하여 분산이 발생하고 다중 모드 광섬유 케이블의 성능이 제한됩니다.
광 트랜시버 모듈
대부분의 단말기와 마찬가지로 광섬유 트랜시버 모듈은 전자 기반입니다. 트랜시버 모듈은 EOE(전기-광-전기) 변환 기능을 수행합니다. 신호 변환은 주로 광섬유 트랜시버의 광원인 트랜시버 내부의 LED(발광 다이오드) 또는 레이저 다이오드에 의존합니다. 광원은 광섬유 링크의 전송 거리에도 영향을 미칠 수 있습니다.
LED 다이오드 기반 트랜시버는 단거리 및 저속 데이터 전송만 지원합니다. 따라서 더 높은 데이터 전송 속도와 더 긴 전송 거리에 대한 증가하는 수요를 충족할 수 없습니다. 더 긴 전송 거리와 더 높은 데이터 전송 속도를 위해 대부분의 최신 트랜시버에는 레이저 다이오드가 사용됩니다. 트랜시버에 가장 일반적으로 사용되는 레이저 광원은 패브리 페로(FP) 레이저, 분산 피드백(DFB) 레이저, 그리고 수직 공진 표면 방출(VCSEL) 레이저입니다. 아래 표는 이러한 광원의 주요 특성을 보여줍니다.
전송 주파수
위 차트에서 언급했듯이, 레이저 소스마다 지원하는 주파수가 다릅니다. 광섬유 전송 시스템이 지원할 수 있는 최대 거리는 광섬유 신호가 전송되는 주파수에 따라 달라집니다. 일반적으로 주파수가 높을수록 광 시스템이 지원할 수 있는 거리가 길어집니다. 따라서 광 신호 전송에 적합한 주파수를 선택하는 것이 중요합니다. 일반적으로 멀티모드 광섬유 시스템은 850nm와 1300nm의 주파수를 사용하며, 싱글모드 시스템은 1300nm와 1550nm가 표준입니다.
대역폭
대역폭은 전송 거리에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소입니다. 일반적으로 대역폭이 증가하면 전송 거리는 비례하여 감소합니다. 예를 들어, 1km 거리에서 500MHz 대역폭을 지원할 수 있는 광섬유는 2km 거리에서 250MHz, 5km 거리에서 100MHz만 지원할 수 있습니다. 빛이 통과하는 방식 때문에 단일 모드 광섬유는 다중 모드 광섬유보다 본질적으로 더 높은 대역폭을 갖습니다.
스플라이스 및 커넥터
접속점과 커넥터 또한 전송 거리를 감소시키는 원인입니다. 광 신호가 각 접속점이나 커넥터를 통과할 때 신호 손실이 발생합니다. 손실량은 커넥터와 접속점의 종류, 품질, 개수에 따라 달라집니다.
전반적으로, 위 내용은 광섬유 케이블 유형, 송수신기 모듈의 광원, 전송 주파수, 대역폭, 접속 방식, 커넥터 등 전송 거리를 제한하는 여러 요인을 소개합니다. 이러한 요인들에 대해 전송 거리를 늘리기 위한 다양한 방법과 선택 사항이 있습니다. 한편, 중계기나 광 증폭기와 같은 장비 또한 장거리 전송을 지원하는 데 유용합니다. 따라서 전송 거리를 늘리는 데 도움이 되는 몇 가지 방법이 있을 것입니다.
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