데이터를 빛으로 변환: 광섬유 트랜시버에 대한 궁극적인 가이드

광섬유 트랜시버는 현대 통신 또는 데이터 통신 시스템의 가장 중요한 부분 중 하나입니다. 이는 네트워크 장비의 전기 신호를 광섬유 케이블을 따라 이동할 수 있는 광 신호로 변환하여 중요한 역할을 합니다. 그런 다음 추가 사용을 위해 목적지로 다시 전류로 변환합니다. 이러한 양방향 기능을 통해 이러한 장치는 장거리에 걸쳐 고속으로 데이터를 전송할 수 있으며, 속도, 용량 및 전자기 간섭(EMI)에 대한 저항 측면에서 기존 구리 기반 시스템에 비해 눈에 띄게 우수합니다.

광섬유 트랜시버란 무엇입니까?

광섬유 기술 이해

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데이터 전송에서 트랜시버의 역할

데이터는 한 매체에서 다른 매체로 신호를 변경하여 트랜시버를 통해 전송됩니다. 광섬유 시스템에서 트랜시버는 광섬유 케이블을 통한 전송을 위해 네트워크 장치의 전기 신호를 광 신호로 변환한 다음 수신단에서 다시 전송합니다. 이는 장거리에서도 데이터 무결성과 속도를 보장합니다.

광섬유 트랜시버는 기술적으로 레이저 또는 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하여 전기 신호를 빛으로 변경하는 송신기와 광검출기를 사용하여 빛 신호를 다시 전기 신호로 변환하는 수신기로 구성됩니다. 광섬유 트랜시버의 중요한 기술 매개변수 중 일부는 다음과 같습니다.

데이터 속도: 일반적으로 1Gbps, 10Gbps, 25Gbps, 40Gbps 및 100Gbps와 같은 표준을 사용하여 Gbps로 지정됩니다.

1. 파장: 850nm, 1310nm, 1550nm와 같은 다양한 파장이 다양한 거리 또는 전송 시나리오에 사용됩니다.
2. 전송 거리: 범위는 단거리 850nm 다중 모드 광섬유의 수십 미터부터 약 100nm의 장거리 단일 모드 광섬유의 1550km 이상까지 다양합니다.
3. 폼 팩터: SFP(소형 폼 팩터 플러그 가능), SFP+(향상된 소형 폼 팩터 플러그 가능), QSFP(쿼드 소형 폼 팩터 플러그 가능), QSFP+, QSFP28 및 CFP(C 폼 팩터 플러그 가능)를 포함한 다양한 유형이 있습니다. ), 각각 지원되는 데이터 속도와 물리적 구성이 다릅니다.

특정 네트워크 애플리케이션에 적합한 트랜시버를 선택하고, 네트워크 시스템의 여러 부분 간의 호환성을 보장하고, 성능 수준을 최적화하려면 이러한 매개변수에 대한 심층적인 지식이 필요합니다.

광 트랜시버의 주요 구성 요소

광 트랜시버 모듈은 변환 및 전송 프로세스에서 각자의 역할을 하는 일부 핵심 구성 요소로 만들어집니다. 다음은 몇 가지 필수 부분입니다.

1. 송신기: 일반적으로 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(LED)와 같은 광원이 있어 전기 신호를 광학 신호로 변경합니다. 이 광원의 선택에 따라 트랜시버의 데이터 속도, 거리 성능 및 파장이 결정됩니다.
2. 수신기: 수신기는 광학 신호를 다시 전기 신호로 변환하는 광검출기로 구성됩니다. 이 부분의 감도는 트랜시버가 전반적으로 얼마나 잘 작동하는지를 결정합니다.
3. 멀티플렉서/디멀티플렉서(Mux/Demux): 이 장치는 WDM(파장 분할 다중화) 시스템에 사용됩니다. 멀티플렉서는 서로 다른 파장의 광 신호를 하나의 광섬유로 결합합니다. 다른 쪽 끝에서는 디멀티플렉서가 이를 다시 분리합니다.
4. 마이크로컨트롤러 - 통합 마이크로컨트롤러 장치(MCU)는 지정된 한계에 도달할 때까지 특정 매개변수에 대한 성능을 측정하여 해당 장치를 제어함으로써 해당 한계 내에서 기능을 보장하고 디지털 진단 모니터링(DDM)을 허용합니다.

광 인터페이스: 트랜시버의 광 인터페이스는 이를 광섬유 네트워크에 연결합니다. 이 구성 요소는 광 신호를 섬유와 정렬하고 결합하여 전파되는 동안 에너지 손실을 줄이고 너무 많이 산란되지 않도록 하여 신호 무결성을 보존합니다.

광섬유 트랜시버는 어떻게 작동합니까?

광신호로 데이터 전송

데이터를 전송하는 동안 광섬유 트랜시버는 전기 신호를 광 신호로 변환합니다. 이는 네트워크 장치의 전기 신호가 레이저 또는 LED 광원으로 전달되는 송신기 모듈에서 수행됩니다. 소스에 의해 생성된 변조된 광 펄스는 전송되는 이진 데이터에 해당합니다. 그런 다음 이러한 펄스는 정확하게 정렬되고 신호 손실을 최소화하도록 설계된 광섬유 케이블을 통해 광학 인터페이스를 통해 전송됩니다.

광섬유 소재의 저손실 특성으로 인해 광 펄스는 광섬유 내에서 큰 감쇠 없이 장거리를 이동합니다. 수신단에 도달하면 수신기 모듈로 들어가 포토다이오드나 APD(애벌런치 포토다이오드)에 의해 감지됩니다. 이 요소는 다시 전기 신호로 변경합니다. 다음으로, 마이크로컨트롤러는 이러한 전기 신호를 처리하여 출력으로 보내기 전에 올바른 타이밍과 형식을 보장하여 네트워크 장치 수신을 위해 읽을 수 있는 최종 데이터를 생성합니다. 이 모든 것이 고속을 가능하게 합니다. 현대 통신 시스템에 필요한 광섬유 네트워크를 통한 고대역폭 정보 전송.

변환 과정: 전기에서 광학으로

광섬유 트랜시버에서 전기 신호를 광 신호로 변환하는 데는 다양한 필수 단계가 포함됩니다. 처음에, 네트워크 장치는 전송을 위해 데이터를 나타내는 트랜시버 전기 신호의 송신기 모듈을 보냅니다. 이 시점에서 송신기에 위치한 레이저 다이오드 또는 발광 다이오드(LED)는 전기 신호를 광 펄스로 변환합니다. 이러한 펄스는 전류를 사용하여 전달되는 이진 데이터를 나타내기 위해 신중하게 생성됩니다. 그런 다음 변조된 광 펄스는 신호 강도를 많이 잃지 않도록 인터페이스와 인터페이스하는 정확하게 정렬된 광학 인터페이스를 통해 광섬유의 코어에 들어가야 합니다.

이제 광학적으로 신호를 보내는 케이블은 낮은 감쇠 및 높은 대역폭과 같은 광섬유 특성을 자랑하여 장거리에 걸쳐 데이터 무결성을 유지합니다. 이러한 광 펄스가 목적지에 도달하면 트랜시버의 수신기 모듈에 의해 캡처된 다음 포토다이오드를 사용하여 다시 전기 형태로 변환됩니다. 포토다이오드는 광검출기 역할을 합니다. 그 후, 번역이 필요 없이 직접 이해할 수 있는 선택한 네트워크 연결 내에서 최종 사용자 장치를 수신하는 판독 가능한 출력에 도달할 때까지 추가 처리를 통해 타이밍 정밀도 및 형식의 정확성이 보장됩니다. 따라서 이 기술은 항상 유용했습니다. 광섬유를 통해 최종 사용자의 통신 속도를 높이는 것으로 귀결됩니다.

광 트랜시버 뒤에 숨은 과학

빠르고 안정적인 데이터 전송을 가능하게 하기 위해 광 트랜시버는 여러 과학적 원리와 기술적 매개변수를 사용합니다. 그러한 원리 중 하나는 전기 신호를 광 신호로 변환해야 하고 그 반대도 마찬가지라는 것입니다. 이 프로세스는 반도체에서 전자-홀 재결합 현상을 기반으로 하며, 이로 인해 레이저 다이오드 또는 LED가 빛을 발산합니다.

중요한 기술 매개변수:

1. 파장: 광학 파장은 대역폭과 전송 품질을 결정합니다. 일반적인 것에는 다중 모드 광섬유의 경우 850nm, 단일 모드 광섬유의 경우 1310nm 또는 1550nm가 포함됩니다.
2. 변조 형식은 데이터가 광 펄스로 인코딩되는 방식을 나타냅니다. 예로는 NRZ(Non-Return-to-Zero) 또는 PAM(펄스 진폭 변조)이 있습니다.
3. 광 전력: 특정 광섬유 유형에 대해 광원의 출력 전력은 최적화되어야 하며 일반적으로 밀리와트(mW) 또는 dBm 단위로 측정됩니다.
4. 수신기 감도: 이는 수신기가 빛을 전기 신호로 정확하게 변환하는 데 필요한 최소 광 전력을 나타내며 일반적으로 dBm으로 표시됩니다.
5. 데이터 속도 광 트랜시버는 애플리케이션에 따라 1Gbps, 10Gbps, 40Gbps 또는 심지어 100Gbps와 같은 특정 데이터 속도에 맞게 설계되었습니다.

다른 고려 사항 :

• 분산 분산(색분산 및 모달 분산 포함)은 거리에 따라 신호 품질에 영향을 미치므로 트랜시버 설계 시 고려해야 합니다.
• FEC(Forward Error Correction): 추가 처리를 통해 수신된 데이터의 오류를 감지하고 수정하여 무결성을 향상시킵니다.

이러한 효율성 매개변수는 광트랜시버가 최신 통신 네트워크에 필요한 속도를 유지하면서 올바르게 작동하도록 보장합니다. 이러한 모든 기술적 요소가 올바르게 정렬되면 광섬유 통신이 원활해지고 신뢰성이 보장됩니다.

광섬유 트랜시버의 다양한 유형은 무엇입니까?

SFP, SFP+ 및 XFP 트랜시버

SFP(Small Form-Factor Pluggable): 미니 GBIC(기가비트 인터페이스 변환기)라고도 하는 SFP 트랜시버는 최대 4.25Gbps의 데이터 속도를 처리할 수 있는 소형 핫스왑 가능 모듈입니다. 단일 모드 및 다중 모드 광섬유 연결과 함께 작동하므로 네트워크 설계자의 유연성이 가능합니다. SFP 모듈이 지원하는 다양한 통신 표준을 통해 링크는 다양한 거리를 포괄할 수 있습니다.

SFP+(Enhanced Small Form-Factor Pluggable): 일반적으로 최대 10Gbps의 더 높은 데이터 속도를 허용하기 위해 SFP+ 트랜시버가 SFP 폼 팩터를 기반으로 개발되었습니다. 이 제품은 SFP 모듈과 역호환되도록 설계되어 업그레이드 중에 다운타임이나 서비스 연속성 손실 없이 기존 네트워크 인프라에 쉽게 통합할 수 있으며 노후화에 대한 미래 보장도 보장합니다. 이러한 장치는 10기가비트 이더넷과 같이 고속 연결이 필요한 데이터 센터에서 주로 사용됩니다.

XFP(10 Gigabit Small Form-Factor Pluggable): 이 트랜시버는 사용되는 프로토콜에 관계없이 최대 10Gbps의 속도로 작동하므로 프로토콜에 독립적입니다. SFP 또는 SFP+와 같은 다른 유사한 장치와 비교할 때 XFPS는 주로 10기가비트 이더넷 및 SONET/SDH 애플리케이션에서 사용하기 위해 만들어졌지만 빠른 속도 기능으로 인해 파이버 채널 환경에서 일반적으로 사용되기 때문에 크기가 더 큽니다. 그중에서도. 이 모듈 내에 구현된 전기 인터페이스의 복잡성과 높은 수준의 데이터 처리 기능은 매우 까다로운 조건에서 구축된 네트워크에 필요한 뛰어난 신뢰성 기능을 제공합니다.

이러한 구성 요소는 네트워크를 설계할 때 확장성과 모듈성을 허용하므로 기업은 인프라를 변화시켜 시간이 지남에 따라 기술 발전에 보조를 맞추는 동시에 특정 요구에 따라 광 연결을 조정할 수 있습니다.

CWDM 및 DWDM 트랜시버

CWDM(거친 파장 분할 다중화) 및 DWDM(고밀도 파장 분할 다중화) 송수신기는 많은 파장을 사용하여 데이터를 전송하여 광섬유 네트워크의 용량을 늘리는 데 필수적입니다.

CWDM 트랜시버: CWDM 기술은 더 넓은 채널 간격(일반적으로 20nm)을 사용하며 하나의 광섬유에서 최대 18개 채널을 수용할 수 있습니다. 이는 MAN(Metropolitan Area Network) 및 스펙트럼 효율성이 덜 중요한 기타 애플리케이션에 경제적입니다. 이는 1270 nm – 1610 nm 파장 범위에서 작동하며 사용되는 광섬유 유형에 따라 약 80km의 도달 거리를 갖습니다.

DWDM 트랜시버: 반면, DWDM 기술은 훨씬 더 좁은 채널 간격(~0.8nm)을 채택하므로 최대 96개 이상의 채널을 단일 광섬유에 담을 수 있습니다. 이러한 높은 밀도로 인해 DWDM 트랜시버는 장거리(때로는 광 증폭기 및 분산 보상 모듈을 사용하여 수백 킬로미터)에 걸쳐 훨씬 더 높은 데이터 속도를 지원할 수 있습니다. 장거리 전송 링크는 물론 대용량 데이터 센터 상호 연결에 가장 적합합니다.

요약하자면, CWDM 및 DWDM 트랜시버 장치는 모두 사용 가능한 광섬유 대역폭을 최대화하는 확장 가능한 솔루션이므로 계속 증가하는 데이터 수요로 인해 발생하는 현재 네트워크 인프라 성장을 해결하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

다중 모드 대 단일 모드 광섬유 트랜시버

다중 모드 광섬유 트랜시버: 이는 약 50 또는 62.5 마이크론의 더 큰 코어 직경을 갖는 다중 모드 광섬유 케이블과 함께 사용하도록 설계되었습니다. 이러한 종류의 케이블을 통해 많은 광 경로를 동시에 전송할 수 있으므로 500Gbps 연결에서 최대 10m까지 연장되는 단거리 전송에 가장 적합합니다. LAN(근거리 통신망), 데이터 센터 및 통신이 짧은 거리에만 적용되는 기타 네트워크에서 널리 사용됩니다. 다중 모드 광섬유 트랜시버는 단거리를 커버해야 할 때 가장 비용 효율적인 옵션입니다. 그럼에도 불구하고 단일 모드 솔루션에 비해 더 빠른 속도에서 모달 분산으로 인해 성능이 크게 저하됩니다..

단일 모드 광섬유 트랜시버: 다중 모드 광섬유와 달리 단일 모드 광섬유는 코어 직경이 약 9미크론으로 더 작습니다. 따라서 단일 경로. 이는 빛의 경로를 하나만 허용함으로써 모드 분산을 줄여주므로 주로 광 증폭기와 함께 사용할 경우 수백 킬로미터 이상 확장할 수 있는 장거리 전송을 가능하게 합니다. MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 기타 단일 모드 광섬유 트랜시버: 다중 모드 광섬유와 달리 단일 모드 광섬유는 코어 직경이 약 9미크론으로 더 작습니다. 따라서 단일 경로. 장거리 고속 통신 시스템은 일반적으로 이러한 유형의 송신기를 사용합니다. 단일 모드 광섬유 모듈은 상호 연결된 각 지점에서 매우 멀리 떨어진 곳에서 고대역폭 데이터 신호를 전송할 수 있지만, 다중 모드를 처리할 때 필요한 것보다 제조 과정에서 더 많은 정밀도가 필요하기 때문에 이 기능의 가격은 증가합니다. 장치.

다중 모드 및 단일 모드 광섬유는 모두 특정 응용 분야와 관련된 거리, 대역폭 및 비용 요인에 따라 다양한 요구 사항을 충족시키기 때문에 현대 광통신 인프라에서 필수적인 역할을 합니다.

올바른 광섬유 트랜시버를 선택하는 방법은 무엇입니까?

고려해야 할 요소: 파장, 데이터 속도 및 거리

가장 적합한 광섬유 트랜시버를 선택할 때는 호환성 이유와 최대 성능을 위해 여러 요소를 고려해야 합니다.
웨이브 길이
트랜시버의 파장은 사용할 수 있는 광섬유 케이블의 유형과 전송 범위를 식별합니다. 표준 광 트랜시버 파장 중 일부에는 다중 모드 광섬유(단거리)에 사용되는 850nm가 포함되며, 1310nm 또는 1550nm는 단일 모드 광섬유(장거리)에 사용됩니다. 파장의 선택은 신호 감쇠 및 분산에 영향을 미치기 때문에 필수적입니다.
속도
대역폭이라고도 하는 데이터 속도는 정보가 전송되거나 수신될 수 있는 최대 속도입니다. 1Gbps, 10Gbps, 100Gbps 또는 그 이상과 같은 다양한 속도를 이러한 장치에 사용할 수 있습니다. 속도는 네트워크 장비 요구 사항과 일치해야 합니다. 그렇지 않으면 데이터 흐름이 중단되는 병목 현상이 발생합니다.
범위
트랜시버는 단거리 통신용으로 설계된 트랜시버도 있고 장거리 전송이 가능한 트랜시버도 있으므로 적용 범위가 다양합니다. 예를 들어, 다중 모드 트랜시버는 더 높은 모달 분산으로 인해 최대 1-2km까지 커버할 수 있습니다. 이와 대조적으로, 단일 모드 트랜시버는 신호 손실 없이 최대 100km 이상까지 신호를 보낼 수 있으므로 전송 전반에 걸쳐 무결성을 유지할 수 있습니다.
이러한 측면, 즉 파장, 속도 및 범위를 고려하여 네트워크 인프라 요구 사항에 적합한 광섬유 트랜시버를 선택할 수 있습니다.

기존 네트워크 인프라와의 호환성

광섬유 트랜시버를 선택할 때 가장 중요한 것은 기존 네트워크 인프라와의 호환성입니다. 우선, 이 장치가 현재 스위치, 라우터 및 기타 하드웨어 장치와 작동할 수 있는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 통신에 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 이더넷, 파이버 채널, InfiniBand 등 네트워크에서 사용되는 것과 동일한 프로토콜과 표준을 지원해야 합니다. 고려해야 할 또 다른 사항은 폼 팩터입니다. 즉, SFP(소형 폼 팩터 플러그 가능), SFP+(향상된 소형 폼 팩터 플러그 가능 플러스) 또는 QSFP(쿼드 소형 폼 팩터 플러그 가능)와 호환되는지 여부를 의미합니다. 서로 올바르게 작동할 뿐만 아니라 기존 장비에 삽입해도 올바르게 작동합니다. 마지막으로 일부 공급업체에서는 타사 트랜시버 사용을 제한하거나 권장할 수 있으므로 제조업체 호환성을 고려해야 합니다. 이러한 호환성 지점을 따르면 네트워크 내 안정성과 성능이 향상됩니다.

광섬유 케이블과 커넥터 유형 일치

네트워크가 최적으로 안정적으로 작동하려면 광섬유 케이블을 올바른 유형의 커넥터와 매치해야 합니다. 광섬유 케이블의 일반적인 커넥터 유형으로는 SC(Subscriber Connector), LC(Lucent Connector), ST(Straight Tip), MTP/MPO(Multi-fiber Push On/Pull Off)가 있습니다.

1. SC 커넥터: 이 커넥터는 쉽고 빠르게 연결/분리할 수 있기 때문에 데이터콤/통신에 널리 사용됩니다. 푸시-풀 메커니즘 덕분입니다. 일반적으로 반복적인 연결/연결 끊김이 필요한 네트워크에서 발견됩니다.
2. LC 커넥터: 크기가 작고 고밀도 애플리케이션에 적합하며 LC 커넥터에 사용되는 래치 스타일 메커니즘은 데이터 센터나 LAN 내에서 발견되는 것과 같은 최신 고용량 네트워크에서 인기를 얻습니다.
3. ST 커넥터: 캠퍼스와 같이 장거리 설치가 필요한 실외 환경에서는 이 유형이 바요넷 스타일 커플링 메커니즘으로 인해 선호될 수 있습니다. 그러나 ST 커넥터는 견고성을 제공하기 때문에 신뢰성이 가장 중요한 실내에서도 사용할 수 있으며, 다양한 산업 응용 분야에 적용하더라도 신뢰할 수 있습니다.
4. MTP/MPO 커넥터: 이 커넥터는 자체적으로 최대 24개의 파이버를 보유할 수 있으므로 다중 파이버 커넥터라고 하며, 많은 트렁크 케이블이 빠르게 필요한 데이터 센터, 백본 케이블링 시스템과 같은 고밀도 환경 사용을 위해 주로 설계되었습니다. 신속한 배포 확장성도 이 유형에서 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

시스템 통합업체는 각 특정 광섬유 케이블 유형을 적절한 커넥터와 올바르게 일치시키는 것만으로 네트워크 인프라 전반에 걸쳐 최대의 지속적인 성능을 얻을 수 있도록 원활하게 연결됩니다.

광섬유 트랜시버의 일반적인 응용 분야는 무엇입니까?

데이터 센터 및 클라우드 컴퓨팅

데이터 센터와 클라우드 컴퓨팅 환경은 광섬유 트랜시버에 크게 의존합니다. 이러한 장치는 전기 신호를 광학 신호로 변환하여 정보가 손실 없이 장거리에 걸쳐 빠르게 전달되도록 도와줍니다. 데이터 센터에서 이러한 장비는 서버, 스토리지 시스템 또는 기타 네트워크 장치 간에 데이터를 빠르게 전송할 수 있는 고대역폭 애플리케이션을 용이하게 합니다. 이는 전 세계적으로 액세스되는 애플리케이션과 서비스를 지원할 수 있을 만큼 빠르게 정보를 전송해야 하는 클라우드 컴퓨팅에 공통된 엄청난 양의 데이터를 처리하는 데 필요합니다. 또한 이러한 시설 내에서 네트워크 확장성을 향상시켜 데이터 처리에 대한 증가하는 요구 사항에 대처하는 동시에 변화하는 기술 표준을 신속하게 준수할 수 있습니다.

통신 및 광대역 네트워크

통신 및 광대역 네트워크에서 광섬유 트랜시버는 없이는 사용할 수 없는 구성 요소입니다. 감쇠가 거의 없이 장거리 데이터 전송을 위해 전기 신호를 광학 신호로 변환합니다. 통신 분야에서 이러한 장치는 빠른 인터넷 연결, 음성 통화 및 멀티미디어 서비스 보급을 촉진합니다. 현대 고속 인터넷 연결의 넓은 대역폭 요구를 수용할 수 있으므로 최종 사용자에게 안정적인 서비스 제공이 보장됩니다. 또한 전 세계적으로 발생하는 데이터 증가율로 인해 발생하는 트래픽 증가에 대처하고 네트워크 성능을 개선하는 등의 기능을 통해 통신 인프라를 더욱 강력하게 확장하는 데 도움을 줍니다. 대용량 데이터 전송의 효율성은 글로벌 통신 시스템 운영의 연속성을 보장합니다.

기업 네트워크 및 근거리 통신망(LAN)

광섬유 트랜시버는 기업 시스템과 LAN 성능을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 이를 통해 빠른 데이터 전송 속도를 구현하고 네트워크 인프라의 신호 지연을 최소화할 수 있습니다. 비즈니스 네트워크에서 이러한 트랜시버는 대역폭을 요구하는 애플리케이션을 지원하면서 엄청난 양의 데이터 처리를 허용함으로써 효율성을 향상시킵니다. LAN에서 광섬유 트랜시버는 스위치, 라우터 또는 서버와 같은 네트워크 장비 간의 강력한 링크를 강화하여 안정적인 네트워크 성능을 보장합니다. 광섬유 기술을 사용하여 기업은 변화하는 비즈니스 요구 사항과 기술 발전에 적응할 수 있는 다양하고 확장 가능하며 미래 지향적인 통신 채널을 구축할 수 있습니다.

광섬유 트랜시버 기술의 최신 혁신은 무엇입니까?

100G 이상의 성장

증가된 네트워크 용량과 더 높은 데이터 속도로 인해 100G 이상의 광섬유 트랜시버가 생산되었습니다. 이 기술의 가장 최근 발전은 증가하는 데이터 트래픽 요구에 부응하기 위한 속도 향상, 효율성 및 확장성에 중점을 두고 있습니다.

1. 100G 및 고급 변조 기술: 최신 100G 트랜시버는 특히 응집성 변조 및 PAM4(펄스 진폭 변조 4레벨)와 같은 정교한 변조 형식을 사용합니다. 이러한 방법은 스펙트럼 효율성을 향상하고 처리량을 증가시켜 기존 광섬유 인프라 내에서 더 높은 속도를 가능하게 합니다.
2. 통합 및 전력 효율성: 하나의 칩에 전자 장치와 포토닉스를 통합하면 필요한 경우 전력 효율적인 설계를 고려할 수 있습니다. DSP(디지털 신호 처리)의 개선을 통해 낮은 전력 수준에서 더 나은 성능을 얻을 수 있으며, 이는 전력 소비와 관련된 운영 비용을 절감하려는 메트로 네트워크 또는 데이터 센터의 전력 관리에 매우 중요합니다.
3. 차세대 트랜시버(200G/400G/800G): 증가하는 수요에 대응하여 개발은 최대 200Gbps까지 진행되었으며, 이후 400Gbps를 거쳐 제조 단계에서 초당 800기가비트 장치로 더욱 발전했습니다. DWDM 시스템에 의해 설정된 이전 한계를 뛰어넘는 이러한 트랜시버를 설계할 때 실리콘 포토닉스가 활용되어 다른 유형의 고급 통신 네트워크와 함께 가장 필요한 하이퍼스케일 데이터 센터의 전송 용량을 크게 향상시켰습니다.\

항상 기술 측면에서 가능한 것의 가장자리에 있음으로써; 초당 수백 기가비트부터 시작하는 광섬유 트랜시버를 통해 기업은 네트워크 성능을 향상시켜 향후 기술 업그레이드와 데이터 사용량이 많은 애플리케이션을 위한 기반을 마련할 수 있습니다.

양방향 트랜시버의 발전

현재 양방향 무선 장치의 개선은 데이터 전송을 더 빠르고 저렴하게 만드는 데 중점을 두고 있습니다. 이러한 트랜시버는 데이터 전송 및 수신에 동일한 파장을 사용할 수 있으므로 광섬유 케이블을 더 많이 놓지 않고도 두 배로 늘릴 수 있습니다. 이를 가능하게 하기 위해 수행된 몇 가지 주요 작업은 다음과 같습니다.

1. WDM(파장 분할 다중화): 이를 통해 서로 다른 파장에서 신호를 보내고 받을 수 있어 간섭 문제가 해결됩니다.
2. 향상된 신호 처리: DSP(디지털 신호 처리)는 수신 신호의 거친 가장자리를 부드럽게 처리하는 데 사용됩니다. 이 프로세스는 신호 무결성으로 알려져 있으며 대기 시간을 줄여 신호가 더 빠르게 도착하도록 합니다. 또한 전반적인 시스템 신뢰성을 향상시키고 통신 장비 간의 강력한 링크를 위한 고속 속도를 지원합니다.
3. 전력 및 공간 효율성: 전원 공급 장치 및 기타 구성 요소를 이전보다 더 작은 패키지로 축소함으로써 설계자는 공간의 각 랙 장치에 더 많은 양방향 트랜시버를 장착하는 동시에 전체적으로 더 적은 전력을 사용하여 운영 비용과 랙 모두를 절약할 수 있습니다. 이러한 장치가 필요할 수 있는 광범위한 데이터 센터나 메트로 네트워크 내에서 공간 자체를 확보하세요.

이러한 발전은 이제 양방향 트랜시버가 확장성 및 비용 효율성 측면에서 증가하는 네트워크 요구 사항을 해결하기 위해 고군분투하는 모든 유형의 조직에 매력적인 옵션임을 의미합니다. 이러한 장치를 사용하면 상업 기업은 수 마일에 달하는 추가 광섬유 케이블과 같은 추가 물리적 인프라를 구입하지 않고도 광범위한 영역에 걸쳐 대량의 정보를 신속하게 전송할 수 있습니다.

광트랜시버 설계의 미래 동향

더 빠른 데이터 속도, 더 나은 에너지 효율성, 더 유연한 네트워크 구성에 대한 요구가 증가함에 따라 광 트랜시버 설계는 빠르게 변화하고 있습니다. 다음은 광트랜시버 설계의 미래를 형성할 몇 가지 주요 동향입니다.

1. 더 빠른 속도: 점점 증가하는 대역폭을 수용하기 위해 400G, 800G 이상을 처리할 수 있는 트랜시버가 개발되고 있습니다. 스트리밍, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 분석 애플리케이션으로 인해 데이터 트래픽이 기하급수적으로 증가하고 있기 때문에 이는 필요합니다.
2. 실리콘 포토닉스 통합: 광 트랜시버에 실리콘 포토닉스 기술을 사용하는 것은 비용을 절감하면서 성능을 향상시키는 데 도움이 되므로 점점 일반화되고 있습니다. 이러한 통합은 전자 IC와 광자 구성 요소를 결합하여 낮은 전력 소비로 고속으로 데이터를 전송할 수 있습니다.
3. 고급 변조 기술: 데이터 전송을 최대한 효율적으로 만들기 위해 PAM4(Pulse Amplitude Modulation) 및 기타 고급 변조 형식이 채택되고 있습니다. 이러한 방법을 사용하면 한 번에 너무 많은 광섬유 케이블을 업그레이드하지 않고도 기존 광섬유보다 더 높은 속도의 광섬유를 사용할 수 있습니다.
4. 상호 운용성 및 유연성: 미래의 광 트랜시버는 다양한 유형 또는 클래스의 네트워크에서 작동할 수 있는 능력을 중심으로 설계되므로 다양한 네트워크 프로토콜 및 인터페이스에서 원활하게 작동하면서 다중 공급업체 상호 운용성 표준과 호환되어야 합니다.
5. 환경 지속 가능성: 데이터 센터 및 네트워크 인프라의 계속 확장되는 특성으로 인해 무엇보다도 광트랜시버의 낮은 전력 소비를 통한 환경 친화성에 대한 관심이 높아졌습니다. 전력 효율성 및 지속 가능한 상호 운용성 및 유연성: 미래의 광 트랜시버는 다양한 유형 또는 클래스의 네트워크에서 작동할 수 있는 능력을 중심으로 설계되므로 다양한 네트워크 프로토콜 및 인터페이스에서 원활하게 작동하면서 다중 공급업체 상호 운용성 표준과 호환되어야 합니다. 재료는 성능 요구 사항을 충족하는 동시에 자원 보존에 대한 잠재적 영향을 고려하여 개발 과정에서 중요한 매개 변수가 되었습니다.

이러한 모든 추세는 광트랜시버 기술이 역동적인 현대 통신 네트워크 환경에서 쉽게 구식이 되지 않도록 강력하고 확장 가능하며 적응력을 유지하도록 보장하기 위한 것입니다.

참조 출처

1. 광섬유 협회(FOA)
   
   • 웹 사이트: FOA
   • 개요: Fiber Optic Association의 사이트는 광섬유 기술에 대한 폭넓은 정보를 얻을 수 있는 좋은 소스입니다. 데이터 통신에서 광섬유 트랜시버의 사용 및 기능에 대한 자세한 설명을 제공합니다.
2. 시에나 코퍼레이션
   
   • 지식 센터: "광섬유 트랜시버 이해"
   • 링크 : 시에나
   • 요약: Ciena의 지식 센터는 장거리에서 빠른 속도로 이동할 수 있도록 데이터를 광 신호로 변환하여 광섬유 트랜시버의 기능에 대한 유용한 통찰력을 제공합니다.
3. Finisar
   
   • 기술 리소스: "광섬유 트랜시버 가이드"
   • 설명: Finisar는 다양한 유형의 광섬유 트랜시버, 성능 측정, 데이터 전송에 이러한 중요한 장치를 사용할 때 더 나은 결과를 얻는 방법에 대한 보다 포괄적인 세부 정보를 제공하는 기술 가이드를 제작했습니다.

자주 묻는 질문 

Q: 광섬유 트랜시버 모듈이란 무엇입니까?

A: 단일 장치로 작동하는 이유: 광섬유 케이블을 통해 데이터를 보내고 받을 수 있는 송신기와 수신기를 광섬유 트랜시버 모듈이라고 합니다. 전기 신호를 광 펄스로 변환하거나 그 반대로 변환하여 네트워크에서의 고속 데이터 통신을 지원합니다.

Q: 다양한 광섬유 트랜시버 폼 팩터는 무엇입니까?

A: 파이버 트랜시버는 SFP, SFP+, QSFP 또는 QSFP28 등 다양한 형태로 제공됩니다. 이러한 모양은 물리적 크기와 수행할 수 있는 작업과 수행할 수 없는 작업을 결정하며, 이는 다양한 유형의 다른 네트워킹 장치와의 호환성에 영향을 미칩니다.

Q: 단일 모드 광섬유(SMF) 트랜시버는 다중 모드 광섬유 트랜시버와 어떻게 다릅니까?

답변: 이 두 유형의 주요 차이점 중 하나는 이름에 있습니다. 단일 모드 광섬유는 하나의 긴 케이블을 통해 전송하는 반면, 다중 모드 광섬유는 더 짧은 케이블을 여러 개 동시에 사용합니다. 따라서 단일 모드 레이저는 최대 약 10km 또는 그 이상의 더 먼 거리까지 이동할 수 있는 더 좁은 빔을 갖는 반면, 다중 모드 레이저는 일반적으로 건물이나 캠퍼스 내에서 도달하려는 위치에 따라 케이블을 통해 다른 경로를 사용할 수 있습니다.

Q: 광섬유 트랜시버에서 LC 커넥터의 역할은 무엇입니까?

A: 광섬유 종단에서 LC 커넥터(1.25mm 페룰이 있는 소형 폼 팩터 커넥터)는 작은 크기와 우수한 성능으로 인해 주로 SC와 같은 다른 유사한 커넥터와 함께 사용할 때 고밀도 연결에 적합한 중요한 역할을 합니다. 등은 충분히 컴팩트하여 설치 과정에서 공간을 절약할 수 있기 때문에 이러한 모듈과 관련된 애플리케이션을 포함하여 이러한 애플리케이션을 다루는 대부분의 사람들이 선호하는 선택입니다.

Q: 광섬유 트랜시버와 관련하여 "Cisco 호환"이란 무엇을 의미합니까?

답변: 'Cisco 호환'이라는 문구는 단순히 Cisco 시스템 내에서 잘 작동하는 모든 유형의 광섬유 모듈을 의미합니다. 그러한 장치는 특히 스위치나 라우터일 수 있습니다. 이에 대한 좋은 점은 사람들이 값비싼 Cisco 브랜드 모듈 대신 저렴한 일반 모듈을 구입하여 많은 비용을 절약할 수 있으면서도 서로 호환되므로 장치의 성능 수준을 계속 유지할 수 있다는 것입니다.

Q: SFP 트랜시버란 무엇이며 일반적인 애플리케이션은 무엇입니까?

A: SFP(Small Form-factor Pluggable) 트랜시버는 통신 및 데이터 통신 애플리케이션에 사용되는 소형 핫스왑 가능 모듈입니다. 이러한 모듈은 다양한 프로토콜과 파이버 유형을 지원할 수 있지만 일반적으로 기가비트 이더넷 및 파이버 채널 네트워크에서 사용됩니다.

Q: 1310nm와 850nm 파장 트랜시버의 차이점은 무엇입니까?

A: 1310nm 트랜시버의 경우 일반적으로 최대 10km 이상의 긴 전송 거리를 허용하는 단일 모드 광섬유(SMF) 애플리케이션에서 작동하는 반면, 850nm 파장 트랜시버는 주로 1km 이내의 더 짧은 거리만 필요한 다중 모드 광섬유 애플리케이션을 지원합니다. 이러한 구별의 이유는 서로 다른 파장에서 다양한 섬유가 나타내는 감쇠 및 분산 특성에 있습니다.

Q: QSFP28 트랜시버는 무엇에 사용됩니까?

A : A QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) 트랜시버는 최대 100Gbps 이더넷을 지원하는 고속 데이터 통신에 활용됩니다. 대규모 대역폭과 고밀도 상호 연결이 전제 조건인 데이터 센터 및 엔터프라이즈 네트워크 내에 널리 배포됩니다.

Q: 광섬유 트랜시버 모듈은 이중 통신과 단방향 통신을 모두 지원할 수 있습니까?

A: 예, 광섬유 트랜시버 모듈은 이중 통신과 단방향 통신을 모두 지원할 수 있습니다. 일반적으로 이중 송수신기에서 데이터를 전송하거나 수신하는 데 두 개의 독립 광섬유를 사용할 수 있습니다. 그러나 심플렉스(BiDi)는 하나의 단일 광섬유를 사용하여 다양한 파장을 통해 정보를 전송하고 수신합니다.

Q: 트랜시버 모듈에서 10GBASE-LR은 무엇을 의미합니까?

A: 트랜시버 모듈의 경우 "10GBASE-LR"이라고 하면 이 특정 유형은 단일 모드 광섬유 연결을 통해 10기가비트 이더넷을 활성화합니다. 약어 "LR"은 Long Range를 의미하며, 이는 이러한 송수신기가 10nm의 파장을 활용하여 최대 1310km 떨어진 곳까지 신호를 보낼 수 있음을 나타냅니다.