Rx 파워와 링크 버짓

수신 파워는 거의 항상 실측값을 반영하는 유일한 DDM 값이며, 간단한 방정식의 결과이기도 합니다: 원단이 송출한 값에서 경로가 잃은 값을 뺀 것입니다. 양쪽 끝을 모두 읽으면 링크의 실측 손실을 얻을 수 있고, 이를 설비가 마땅히 잃어야 할 손실과 비교하면 광섬유, 커넥터, 모듈 중 무엇이 문제인지, 그리고 링크가 끊기기까지 마진이 얼마나 남았는지 알 수 있습니다.

방정식

Rx(here) = Tx(far end) − loss(path)
loss(path) = fibre attenuation × length + Σ connectors + Σ splices + Σ passive components
margin     = Rx(here) − sensitivity(this receiver)

Tx와 Rx는 모두 DDM에서 얻습니다(매개변수); 손실 요소는 설비 기록이나 다음의 일반값에서 얻습니다:

요소	일반 손실값	비고
1310 nm SMF	0.32–0.35 dB/km	G.652
1550 nm SMF	0.18–0.22 dB/km	—
1610 nm SMF(CWDM 가장자리)	0.22–0.25 dB/km	오래된 광섬유의 1383 nm 수분 피크는 0.3–0.5 dB/km
850 nm MMF	2.5–3.5 dB/km	OM3/OM4
커넥터 쌍(LC/SC, UPC 또는 APC)	0.2–0.5 dB(TIA 기준 최대 0.75)	오염 시: +0.5 … +3 dB 이상
MPO/MTP 쌍	0.35–0.75 dB	손실보다 극성과 핀 방식이 더 중요
융착 접속	0.05–0.1 dB	—
기계식 접속	0.2–0.5 dB	—
CWDM 다중화기+역다중화기(채널당)	2.5–4 dB 총합	통과 대역당 1–2 dB 추가
DWDM 다중화기/역다중화기(AWG)	쌍당 3–6 dB	—
PON 스플리터 1:2 / 1:4 / 1:8	≈ 3.5 / 7.2 / 10.5 dB	—
PON 스플리터 1:16 / 1:32 / 1:64	≈ 13.7 / 17.2 / 20.5 dB	—
인라인 감쇠기	표시값 ±0.5 dB	—

CWDM의 상세 버짓 산출법은 다중화와 버짓을, 단위 환산은 단위와 환산을 참고하십시오.

계산 예시: 10GBASE-LR, 12 km

원단 Tx(DDM): −2.5 dBm
예상 손실: 12 km × 0.35 = 4.2 dB + 커넥터 쌍 4개 × 0.4 = 1.6 dB + 접속점 6개 × 0.1 = 0.6 dB → 6.4 dB
예상 Rx: −2.5 − 6.4 = −8.9 dBm
감도(10GBASE-LR, 평균): 약 −14.4 dBm → 예상 마진 ≈ 5.5 dB

측정 Rx	해석
−8 … −10 dBm	설계대로
−12 dBm	3 dB 부족 — 오염되거나 손상된 커넥터 하나, 매크로벤드, 또는 접속점 하나가 원인; 세정하고 검사한 다음 OTDR
−14 dBm	감도 한계 — 링크는 살아 있어도 오류와 플래핑이 발생할 수 있음
−40 dBm	빛 없음 — 광섬유 단선, 잘못된 포트, 원단 Tx 꺼짐(링크 없음 체크리스트)
−3 dBm	원단이 예상보다 높게 송출 중이거나, 기록보다 훨씬 짧은 경로

양방향

A→B와 B→A를 모두 측정하십시오. 광섬유 손실은 0.1 dB 단위의 차이 안에서 대칭이며, DDM 정확도(±3 dB, 실제로는 2 dB 초과)보다 큰 차이가 나면 그 비대칭은 경로가 아니라 어느 한쪽 끝에 있다는 뜻입니다:

관찰	의미
양방향 모두 동일하게 낮음	공통 경로 문제: 길이, 접속점, 다중화기, 양쪽 광섬유의 오염된 커넥터
한쪽 방향만 낮음	해당 광섬유의 오염/손상된 커넥터, 송신측의 약한 Tx, 그 방향의 파장 불일치(BiDi/CWDM)
한쪽 방향이 빛 없음	페어 중 해당 광섬유 단선, Tx 비활성화 또는 고장, Tx/Rx 교차
양쪽 다 정상인데 오류 발생	파워 문제가 아님 — 분산, FEC, 병렬 옵틱스의 극성(VDM 및 FEC 지표)

병렬 옵틱스의 레인별 비교: 스펙과 비교하기 전에 네 개 또는 여덟 개의 Rx 값을 서로 비교하십시오(레인별 진단).

과입력: 빛이 너무 많음

모든 수신기에는 최대 입력값이 있으며, 이를 넘으면 포토다이오드나 TIA가 포화되어 “신호가 강한데도” 오류가 발생합니다. 일반적인 과입력 지점: 10G SR/LR PIN 수신기는 −1 … 0 dBm, 1G는 −3 dBm, ZR/DWDM 모듈의 APD 수신기는 −7 … −9 dBm, PAM4는 +2 … +4 dBm. 짧은 링크에 장거리용 모듈을 쓸 때는 감쇠기가 필요합니다: Rx가 수신 범위의 중간에 오도록 값을 정하십시오(표준값, 수신기).

파워가 전부는 아니다: 분산과 페널티

IEEE 버짓은 손실된 파워로는 나타나지 않는 페널티 — 분산, 반사, 지터 — 를 위해 몇 dB를 따로 확보해 둡니다. 10GBASE-LR의 경우 버짓은 9.4 dB이며 이 중 채널 삽입 손실은 6.2 dB뿐이고 나머지는 페널티 할당분입니다. 그래서 Rx 파워 기준으로 “마진 3 dB”로 보이는 링크도 1550 nm의 장거리 구간, CWDM 1610 nm, 또는 10G의 OM1 광섬유에서는 여전히 한계에 있을 수 있습니다. 증상은 수치가 양호한데도 발생하는 오류와 플래핑이며(링크 플래핑), 해결책은 파워를 더 키우는 것이 아니라 분산에 강한 모듈(EML, 짧은 전송 거리, 낮은 속도)을 쓰는 것입니다.

마진 정책

마진(Rx − 감도)	판정
> 6 dB	양호; 노화와 오염된 커넥터 하나까지 여유
3–6 dB	수용 가능; 모니터링하며 기준값 유지
1–3 dB	아슬아슬함; 더운 날이나 취급 후 플래핑 예상
< 1 dB	즉시 조치 — 세정, 재접속, 단축, 또는 전송 거리 등급 변경

신규 링크는 노화를 감안하고도 최소 3 dB의 마진을 갖도록 설계하십시오(수명 동안의 레이저 노화 0.5–1 dB, 향후 수리 접속점당 0.5 dB).

기록

설치 시점에 양쪽 끝의 Tx와 Rx를 기록하십시오 — 이것이 링크 패스포트입니다(모니터링). 이후의 측정값은 이 기준값과의 차이(델타)가 되며, 이는 DDM의 ±3 dB 절대 정확도의 영향을 받지 않습니다(정확도와 한계).

CodingBox에서

DDM 화면은 Tx와 Rx를 모듈 자체의 임계값과 함께 보여주고 시간에 따라 기록합니다; 설치 전 벤치에서 링크의 두 모듈을 모두 읽으면 위 버짓에 쓸 송출 파워를 얻을 수 있습니다. 장애가 발생한 링크에서 빼낸 모듈이라면, 기록된 Rx 이력을 통해 손실이 서서히 커졌는지(설비 문제) 아니면 모듈의 Tx가 떨어졌는지 알 수 있습니다(Tx 바이어스와 레이저 노화).

스플리터와 등급 구간이 있는 버짓: ODN 등급과 버짓. 파워가 아니라 잡음이 한계인 증폭 링크: 증폭과 OSNR.

설계 쪽 세부 사항 — 표준별 허용값, 페널티, 마진 정책, 네 가지 계산 예시: 링크 버짓 엔지니어링; DDM으로 추정하는 대신 LSPM과 OTDR로 설비 손실을 직접 측정하는 방법: 시험과 측정.

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