6개의 분류 레이어를 통해 설명되는 광섬유 분배기 유형

"1x32 PLC LGX SC/APC"와 같은 부품 번호는 전력 분배 비율, 섬유 등급, 피그테일 길이 및 정확한 피그테일 구조가 생략되어 있다는 사실을 깨닫기 전까지는 구체적으로 보입니다. 동일한 약어 라벨을 공유하는 두 개의 스플리터는 기계적 및 광학적으로 다른 제품으로 도크에 도착할 수 있습니다. 이 기사에서는 모든 광섬유 스플리터를 독립적인 속성으로 디코딩하여 카탈로그에서 일반적으로 채워지지 않은 공백을 드러내는 6개-레이어 분류 프레임워크를 소개합니다.

"분할 유형"이 잘못된 질문인 이유

공급업체에 "어떤 유형의 스플리터를 보유하고 있습니까?"라고 물어보십시오. 그러면 영업사원이 어떤 차원에 대해 생각하고 있는지에 따라 6가지 답변 중 하나를 얻게 됩니다. "PLC"(기술 질문에 대한 답변), "1x8"(토폴로지 질문에 대한 답변), "LGX"(패키지 질문에 대한 답변) 또는 "SC/APC"(커넥터 질문에 대한 답변)라고 말할 수 있습니다. 각 답변은 해당 차원에 대해서는 정확하고 나머지 5개 항목에는 쓸모가 없습니다.

문제는 공급업체가 회피하고 있다는 것이 아닙니다. 문제는 "유형"이 최소 6개의 독립적인 엔지니어링 결정을 단일 단어로 압축하고, 서로 다른 카탈로그가 서로 다른 압축 선택을 한다는 것입니다. 6개의 레이어를 모두 확인하지 않고 두 개의 "1x16 PLC 스플리터"를 비교하는 구매자는 배송 후 하나는 250미크론 파이버 피그테일로 되어 있고 다른 하나는 2.0mm 재킷 케이블 리드로 되어 있다는 것을 발견할 수 있습니다. 둘 다 합법적으로 "1x16 PLC 스플리터"입니다. 그것들은 서로 바꿔 사용할 수 없습니다.

아래 프레임워크는 압축된 라벨을 구성 레이어로 다시 분리합니다. 각 레이어는 하나의 질문에 대답하고, 확인을 위해 하나의 증거가 필요하며, 다른 레이어에서 추론할 수 없습니다. 이를 정규화된 비교 기록으로 생각하십시오. 대체품을 승인하기 전, 구매 주문서를 발행하기 전, 현장 설치를 승인하기 전에 기록의 모든 필드를 명시하거나 확인하거나 명시적으로 해결하지 않아야 합니다.

레이어 1: 기술, 분할의 물리학

두 가지 제조 기술이 광섬유 스플리터 시장을 지배하고 있습니다. 평면 광파 회로(PLC) 스플리터는 실리카 유리 기판에 반도체-스타일의 포토리소그래피를 사용하여 제작되어 모든 출력 포트에 걸쳐 빛을 균일하게 분할하는 정밀한 도파관 회로를 생성합니다. FBT(Fused Biconical Taper) 커플러는 두 개 이상의 노출된 섬유를 물리적으로 함께 비틀고 융합될 때까지 가열한 다음 섬유 코어 사이에 빛이 결합되는 테이퍼 영역으로 끌어당겨 만들어집니다.

사람들이 생각하는 것보다 기술 계층이 더 중요한 이유

대부분의 비교 가이드는 "PLC는 분할 비율이 높을 때 더 좋고, FBT는 분할 비율이 낮을 때 더 저렴합니다."에서 멈춥니다. 그것은 사실이지만 불완전합니다. 기술 선택은 다른 모든 계층에 계단식으로 영향을 미치며, 이는 현장에서 만날 때만 가시화됩니다.

PLC 스플리터는 1260~1650nm의 균일한 파장 범위에서 작동하며 단일 장치에서 모든 현재 및 계획된 PON 파장을 포괄합니다. FBT 커플러는 특정 파장(일반적으로 GPON의 경우 1310/1490/1550nm)에 최적화되어 있으며 다른 파장에서 사용할 경우 결합 비율이 변경됩니다. 이는 GPON 네트워크에서 적절하게 작동하는 FBT 스플리터가 1270nm 업스트림 및 1577nm 다운스트림 파장을 사용하는 XGS{7}}네트워크에서는 두 표준이 모두 동일한 물리적 광섬유 플랜트 내에 있더라도 실패할 수 있음을 의미합니다.

최대 분할 비율도 기술에 따라 다릅니다-. 단일 PLC 칩은 하나의 기판에서 1x64 또는 심지어 1x128을 달성할 수 있습니다. 단일 FBT 테이퍼 접합은 1x2 또는 1x4로 제한됩니다. 비율이 높을수록 트리에 여러 개의 FBT 커플러를 계단식으로 연결해야 하는데, 이는 삽입 손실을 증가시키고 더 많은 물리적 공간을 소비하며 각 접합에서 초과 손실을 축적합니다. 1x8 FBT 스플리터는 일반적으로 3개의 계단식 1x2 커플러입니다. 1x32 FBT에는 기하급수적으로 복합적인 손실을 포함하는 5개의 캐스케이드 단계가 필요합니다.

온도 범위 차이는 학문적이지 않습니다. 섭씨 -5도 등급의 FBT 커플러는 겨울 온도가 해당 임계값 아래로 떨어지는 기후에서 비율 드리프트 및 초과 손실 증가를 경험하게 됩니다. 솔리드 스테이트 도파관 구조를 갖춘 PLC 스플리터는 Telcordia GR-1209에 지정된 전체 -40도 ~ +85도 범위에서 안정적인 성능을 유지합니다. 이것이 대부분의 실외 FTTH 배포가 분할 비율에 관계없이 PLC 기술로 표준화된 이유입니다.

그러나 FBT에는 불평등한 분할 비율이라는 한 가지 진정한 이점이 있습니다. FBT 커플링 비율은 융합 당김 길이에 의해 결정되고 생산 중에 실시간으로 모니터링할 수 있으므로 10:90 또는 5:95 커플러를 만드는 것이 간단하고 저렴합니다. 동일하지 않은 PLC 스플리터를 만들려면 맞춤형 마스크 디자인이 필요하며 이는 대량으로만 경제적으로 실행 가능합니다. 신호의 5%가 모니터 포트로 전환되는 태핑 애플리케이션의 경우 FBT가 여전히 실용적인 선택입니다.

레이어 2: 토폴로지, 포트 아키텍처

토폴로지는 명시된 입력 및 출력 배열을 식별합니다. 1xN 스플리터에는 식별된 입력 하나와 출력 N개가 있습니다. 2xN 스플리터에는 두 개의 식별된 입력과 N개의 출력이 있습니다. 곱셈 기호는 포트를 나타냅니다. 전력 분배, 패키지 크기 또는 보호 기능에 대해서는 아무 말도하지 않습니다.

2xN 토폴로지에 대한 가장 위험한 오해는 두 번째 입력이 자동 보호 스위칭을 제공한다는 가정입니다. 그렇지 않습니다. 수동 Splitter에는 활성 장애 조치 논리가 없습니다. 네트워크 설계와 외부 장비에 따라 두 입력이 사용되는 방식이 결정됩니다. 2xN 스플리터는 두 개의 서로 다른 OLT 포트가 동일한 PON을 공급하는 이중-공급 이중화 장치 역할을 할 수 있지만 OLT와 네트워크 관리 시스템이 해당 아키텍처를 지원하도록 구성된 경우에만 가능합니다. 이러한 활성 관리가 없으면 두 번째 입력은 단순히 사용되지 않는 포트일 뿐입니다.

FTTH 네트워크의 일반적인 토폴로지 선택은 1x4, 1x8, 1x16, 1x32 및 1x64입니다. 1x8 및 1x16 비율은 OLT PON 포트 용량 및 중앙 사무실 분할 비율과 일치하기 때문에 GPON 배포를 지배합니다. XGS-PON 및 50G-PON의 경우 동일한 토폴로지가 사용되지만 광 예산이 더 엄격하므로 스플리터의 균일성과 초과 손실 사양이 더욱 중요해집니다.

레이어 3: 전력 분배, 동일 또는 동일하지 않음

균등 분배기는 명시된 출력 간에 공칭 전력을 균일하게 나눕니다. 1x8 등가 PLC 스플리터는 각 출력 포트에 약 -9.5dB를 제공합니다(각 더블링에 대해 마이너스 3dB, 추가 손실 0.5-1.5dB). 불평등 분할기는 70:30, 90:10 또는 95:5와 같이 다양한 경로에 다양한 공칭 비율을 할당합니다.

불평등 표기법에는 단일 비율보다 더 많은 사양이 필요합니다. "70:30"과 같은 라벨은 70% 공유를 받는 출력, 입력{4}}-출력 경로 방향, 도면에 사용된 포트 번호 지정, 값이 공칭 결합 비율인지 허용 한계인지 여부도 지정하지 않으면 불완전합니다. 짧은 카탈로그 제목의 백분율 순서에서 포트 맵을 추론하지 마십시오. 스플리터 모듈의 물리적 레이아웃은 비율 문자열이 제안하는 것과 다른 순서로 포트를 할당할 수 있습니다.

균등 배포는 모든 가입자가 동일한 서비스 계층을 받는 PON 배포의 기본값입니다. 비균등 분배는 계층적 분할 아키텍처(단계적 집중 비율로 1x32를 달성하기 위해 1x4, 1x8 계단식 연결)와 신호의 작은 부분이 모니터링 수신기에 연결되는 광학 모니터링 애플리케이션에 사용됩니다. 기술 계층은 이 선택을 제한합니다. 계층 1에서 설명한 것처럼 FBT에서는 불평등 분할이 쉽고 PLC에서는 어렵습니다.

레이어 4: 패키지, 물리적 보호 및 장착

패키지 용어는 다른 어떤 계층보다 공급업체 카탈로그에 따라 더 다양합니다. 동일한 물리적 패키지를 한 공급업체에서는 "블록리스"라고 부르고, 다른 공급업체에서는 "마이크로 모듈", 세 번째 공급업체에서는 "미니 PLC"라고 부를 수 있습니다. 아래 정규화는 일반적인 카탈로그 용어를 광범위한 제품군에 매핑하지만 정확한 치수, 장착 방법 및 어댑터 레이아웃에는 항상 모델과 일치하는 도면이-필요합니다.

패키지 레이어는 스플리터가 현실 세계와 만나는 곳입니다. 베어 파이버 스플리터는 250-미크론 베어 파이버 피그테일을 갖춘 PLC 칩이며 커넥터도 없고 하우징도 없습니다. 이는 호스트 인클로저가 환경 보호를 제공하는 스플라이스 클로저 또는 분배 상자 내부에 통합되도록 설계된 가장 작고 저렴하며 가장 취약한 옵션입니다. 강철 튜브 패키지는 소형을 유지하면서 적당한 보호를 위해 금속 실린더에 칩을 감쌉니다. 블록리스 모듈은 클로저 내부 트레이 장착에 적합한 라우팅 채널이 있는 얇은 플라스틱 쉘을 추가합니다.

ABS 박스는 실외 FTTH 배포의 핵심입니다. IP65-등급 보호 기능, 사전-접속 연결 장치, 옥외 거리 캐비닛 또는 기둥 장착 배포를 위한 케이블 관리 기능을 갖춘 견고한 플라스틱 인클로저에 스플리터 칩을 수용합니다. LGX 카세트는 카세트가 선반 안으로 들어가고 패치용 전면 패널 어댑터 인터페이스를 제공하는 랙-장착 환경을 위해 설계된 실내용 제품입니다. 1U 랙 모듈은 단일 랙 마운트 패널에 여러 개의 분배기를 결합한 가장 큰 형식입니다.

실질적인 의미: 패키지를 지정하지 않고 "PLC 1x8"을 지정하는 것은 노트북이나 데스크탑을 지정하지 않고 "컴퓨터"를 주문하는 것과 같습니다. 동일한 광학 장치가 설치 환경에 맞을 수도 있고 맞지 않을 수도 있는 폼 팩터로 제공됩니다.

레이어 5: 파이버 및 피그테일 구성

스플리터 패키지를 떠나는 광섬유는 많은 카탈로그가 패키지 라벨로 압축하거나 완전히 생략하는 별도의 구성 레이어입니다. 관련 속성에는 섬유 모드 및 등급, 코팅 또는 버퍼 구성, 외경, 피그테일 길이 및 색상 식별이 포함됩니다.

G.652.D 및 G.657.A1/A2는 단일{4}}모드 광섬유 명칭입니다. OM3, OM4 및 OM5는 다중 모드 지정입니다. 기술이나 패키지 계층이 아닌 이 계층에 속합니다. G.652.D는 장거리 및 캠퍼스 백본에 사용되는 표준 단일{11}}모드 광섬유입니다. G.657.A1 및 A2는 좁은 굽힘 반경이 불가피한 FTTH 낙하 응용 분야용으로 설계된 굽힘-에 민감하지 않은 섬유입니다. 커넥터 색상, FTTH 라벨 또는 데이터{19}}애플리케이션 태그 자체로는 섬유 등급을 확인하지 않습니다.

버퍼 구성은 스플리터 패키지를 떠난 후 피그테일에 어떤 일이 발생하는지 결정하기 때문에 중요합니다. 스플리터 피그테일에는 세 가지 일반적인 구조가 나타납니다. 250-미크론 베어 파이버(코팅-만 가능한 형식, 극도로 깨지기 쉬움, 호스트 인클로저 보호 필요), 900-미크론 타이트 버퍼(강성과 취급 견고성을 추가하는 2차 코팅), 2.0mm 또는 3.0mm 재킷 케이블(아라미드 강도 부재와 외부 재킷이 있어 직접적인 실외 노출에 적합한 느슨한 튜브 또는 타이트 버퍼 케이블)입니다.

일반적인 혼란

"베어 스플리터"와 "종료되지 않은 스플리터"는 서로 다른 속성을 설명합니다. "Bare"는 패키지 형식(최소한의 보호, 베어 파이버 피그테일)을 나타냅니다. "종단되지 않음"은 커넥터가 설치되지 않았음을 의미합니다. 베어 파이버 피그테일이 있고 커넥터가 없는 블록리스 모듈은 베어 있고 종단되지 않은 모듈입니다. 전면 패널에 SC/APC 커넥터가 있는 LGX 카세트도 마찬가지입니다. 2.0mm 피그테일이 있지만 커넥터가 없는 ABS 상자는 종단되지 않았지만 노출되지는 않았습니다.

레이어 6: 커넥터 및 최종{1}}페이스 인터페이스

인터페이스 레이어는 커넥터 제품군과 광택 유형을 모두 식별해야 합니다. 일반적인 조합은 SC/APC, SC/UPC, LC/APC 및 LC/UPC입니다. 또한 지정에는 입력, 출력 또는 둘 다에 적용되는지 여부도 명시되어야 합니다.

APC 또는 UPC가 없는 "SC"는 단면 광택이 중요한 모든 경우에 불완전합니다. 커넥터 제품군이 없는 "APC"도 불완전합니다. 광택 유형에 따라 반사 손실이 결정됩니다. PC(Physical Contact)는 약 40dB, UPC(Ultra Physical Contact)는 50+dB, APC(Angled Physical Contact)는 60+dB를 달성합니다. APC의 8-각도 광택은 반사를 소스로 되돌리는 대신 광섬유 코어 밖으로 반사를 반사합니다. 따라서 APC는 고출력 레이저 애플리케이션에 필요하고 후방 반사가 트랜시버를 불안정하게 만들 수 있는 모든 PON 배포에 권장됩니다.

색상 코딩은 빠른 시각적 확인을 제공합니다. UPC 커넥터는 파란색이고 APC 커넥터는 녹색입니다. 이것은 관례가 아닙니다. 그것은 표준입니다. 동일한 패치 패널에 파란색과 녹색 커넥터를 혼합하는 것은 페룰에 물리적 손상을 일으키는 구성 오류입니다. 8도 APC 각도와 평평한 UPC 표면은 에어 갭이나 물리적 간섭 없이 결합될 수 없기 때문입니다.

실제 카탈로그 이름 디코딩

구매자가 접할 수 있는 가상 카탈로그 제목인 PLC Splitter 1x32 LGX SC/APC, G.657.A1, 2.0mm, 1.5m를 생각해 보십시오. 디테일해 보이네요. 그러나 그것을 여섯 개의 층으로 나누어 보면 무엇이 명시되어 있고 무엇이 빠져 있는지가 드러납니다.

제목에서 제품군을 찾았지만 배송 승인을 받기에는 충분하지 않습니다. 전력 분배가 전혀 없습니다. 구매자는 "1x32" 토폴로지에서 "동등"을 가정해서는 안 됩니다. 일부 1x32 PLC 스플리터는 특정 캐스케이드 아키텍처에 대해 약간 불평등한 분포로 제조됩니다. 정확한 기계적 적합성, 포트-수준 인터페이스 할당 및 입력/출력 피그테일 구성은 모두 모델 일치 데이터시트가 필요한 미해결 문제로 남아 있습니다.-

PON 진화 요소: 기술 선택이 미래 지향적인 이유-

기술 계층은 오늘날의 네트워크에만 국한되지 않습니다. 네트워크를 업그레이드해도 분배기가 계속 작동하는지 여부에 관한 것입니다. PON 표준은 진화하고 있으며 각 세대는 서로 다른 파장을 사용합니다. 오늘날의 GPON에서 완벽하게 작동하는 스플리터는 네트워크가 XGS-PON, TWDM-PON 또는 50G-PON으로 업그레이드될 때 병목 현상이 발생할 수 있습니다.

GPON은 업스트림 1310nm 및 다운스트림 1490/1550nm에서 작동합니다. 표준 FBT 커플러는 이러한 파장에 최적화되어 있으며 성능이 뛰어납니다. 그러나 XGS-PON은 1270nm 업스트림과 1577nm 다운스트림을 사용합니다. 1270nm에서 1310nm에 최적화된 FBT 커플러는 이동된 결합 비율과 잠재적으로 더 높은 삽입 손실을 나타냅니다. 1577nm에서는 1550nm에 최적화된 동일한 커플러가 비슷한 성능 저하를 보일 수 있습니다. 플랫 1260-1650nm 응답을 제공하는 PLC 스플리터는 성능 저하 없이 이러한 모든 파장을 처리합니다.

50G-PON은 1342-1358nm 업스트림, 1485-1500nm 및 1550~1560nm 다운스트림 대역의 파장과 향후 공존을 위한 1900~2000nm 채널을 통해 더욱 복잡해졌습니다. 1900-2000 nm 범위는 표준 PLC 스플리터의 1650 nm 상한을 넘어 확장됩니다. 이는 PLC 기술이라도 가장 긴 파장 채널에 대한 사양 검토가 필요할 수 있음을 의미합니다. 이는 패키지나 커넥터 계층이 아닌 기술 계층에 속하는 미래 지향적인 고려 사항입니다.

결론: 6개의 레이어, 하나의 결정

광섬유 분배기는 믿을 수 없을 정도로 간단한 구성 요소입니다. 활성 전자 장치, 소프트웨어, 구성이 없습니다. 그것은 빛을 분할합니다. 그러나 기술, 토폴로지, 배전, 패키지, 광섬유 및 피그테일, 커넥터 인터페이스의 6개 독립 계층은 "어떤 유형의 스플리터가 필요합니까?"를 의미합니다. 질문은 하나가 아니라 여섯 개이며, 각 질문에는 확인을 위한 자체 증거가 필요합니다.

여기에 제시된 프레임워크는 추천 시스템이 아닙니다. 선택할 기술, 지정할 패키지 또는 필요한 커넥터 광택제는 알려주지 않습니다. 이러한 결정은 네트워크 아키텍처, 배포 환경 및 예산에 따라 달라집니다. 프레임워크의 임무는 이러한 결정을 내릴 때 기본적으로나 압축된 카탈로그 제목의 가정이 아닌 6개 차원 모두에 걸쳐 의식적으로 결정을 내리도록 하는 것입니다.

스플리터 조달에서 가장 일반적인 실패 모드는 잘못된 기술을 선택하는 것이 아닙니다. 올바른 기술과 잘못된 패키지, 잘못된 광케이블 등급의 올바른 토폴로지, 잘못된 광택의 올바른 커넥터 제품군을 선택하는 것입니다. 이는 엔지니어링 실패가 아닙니다. 이는 분류 실패이며 구매 주문이 발행되기 전에 6-레이어 프레임워크를 적용하여 완전히 예방할 수 있습니다.