단심 CWDM, OADM, 대역 분배기
기본적인 CWDM 링크는 광섬유 두 가닥과 양쪽 끝의 다중화기/역다중화기 쌍을 사용합니다. 부족한 광섬유를 더 알뜰하게 쓰는 두 가지 변형이 있습니다. 하나는 단심(양방향) CWDM으로, 같은 가닥 위에서 채널 하나가 한쪽 방향으로, 그 짝이 반대 방향으로 이동합니다. 다른 하나는 광 애드/드롭 다중화기(OADM)로, 중간 사이트가 지나가는 트렁크에서 채널 한두 개를 뽑아낼 수 있게 해 줍니다. 둘 다 수동형이며 저렴하지만, 각자 고유한 손실 계산과 페어링 규칙이 따릅니다.
단심 CWDM
광섬유 한 가닥에서는 파장마다 한쪽 방향으로만 사용됩니다. 따라서 링크 하나가 채널 두 개(방향당 하나씩)를 소비하며, 양쪽 끝의 모듈은 한 쌍을 이룹니다. 사이트 A는 Tx λ1/Rx λ2, 사이트 B는 Tx λ2/Rx λ1입니다.
| 요소 | 이심 CWDM | 단심 CWDM |
|---|---|---|
| 1G/10G 링크당 채널 수 | 1 | 2 |
| 18채널 기준 최대 링크 수 | 18(광섬유 2가닥 기준) | 9(광섬유 1가닥 기준) |
| 모듈 | 양쪽 끝에 동일한 CWDM 모듈(같은 λ) | 페어: 양쪽 끝의 Tx/Rx 파장이 서로 바뀜 |
| 다중화기/역다중화기 | 별도의 다중화기와 역다중화기, 또는 듀플렉스 유닛 | 공통 포트를 가진 단심 다중화기/역다중화기 1개씩; 채널 포트는 듀플렉스(Tx λn, Rx λm) |
| 반사 | 허용됨 | 낮아야 함 — Tx 반사가 로컬 Rx 필터 경로로 들어감; APC 커넥터나 양호한 UPC를 사용하고 개방 포트 금지 |
일반적인 페어링은 벤더의 다중화기 설계를 따릅니다(예: 1270↔1290, 1310↔1330 … 또는 홀수↔짝수). 양쪽 끝에 같은 파장의 모듈 두 개를 섞어 꽂으면 양쪽 모두 링크가 죽습니다(물리적 불일치). BiDi SFP(1310/1490, 1270/1330)는 같은 개념을 채널 두 개로 축소한 특수한 경우입니다(CWDM 트랜시버).
OADM
OADM은 트렁크 경로 중간에 위치하며, 선택된 파장 하나 이상에 대해 해당 채널을 로컬 포트로 드롭하고 로컬 송신기의 신호를 같은 파장 슬롯으로 트렁크에 다시 추가합니다. 나머지 채널은 모두 그대로 통과합니다(익스프레스).
| OADM 유형 | 드롭/추가 채널 수 | 익스프레스 손실(통과당) | 드롭/추가 손실 |
|---|---|---|---|
| 1채널 | 1(이심: λ 1개; 단심: 1쌍) | 0.8–1.2 dB | 1.0–1.5 dB |
| 2채널 | 2 | 1.0–1.5 dB | 1.0–1.5 dB |
| 4채널 | 4 | 1.5–2.0 dB | 1.2–1.8 dB |
| East/West(양방향) | 위와 동일, 트렁크 양방향 모두 | 방향별로 위와 동일 | — |
버스나 링에 OADM N개를 종속 연결하면, 이들을 모두 통과하는 채널은 N × 익스프레스 손실을 부담합니다 — 먼 채널일수록 중간 사이트 전체의 버짓을 짊어져야 합니다(CWDM 다중화기/역다중화기와 링크 버짓).
토폴로지
| 토폴로지 | 설명 | 비고 |
|---|---|---|
| 포인트투포인트 | 양쪽 끝에 다중화기/역다중화기 | 기준 구성 |
| 버스(선형 애드/드롭) | 허브에서 사이트 A, B, C를 거치는 트렁크, 각 사이트에 OADM | 사이트마다 채널 버짓이 다름; 먼 사이트에 손실이 적은 파장이 가도록 계획 |
| 링 | 트렁크가 허브로 다시 닫힘; 각 사이트에 East/West OADM | 보호: 1+1 모듈이나 스위치오버로 각 사이트가 양방향으로 허브에 도달 가능 |
| 트렁크 하나 위의 허브 앤 스포크 | 원격 사이트마다 1채널 OADM | 모바일 백홀, 캠퍼스 |
배포 패턴과 장애: CWDM 배포.
대역 스플리터와 오버레이
1310/1550 대역 스플리터(WDM 커플러)는 O-밴드와 C/L-밴드를 0.5–1 dB의 손실로 분리합니다. 이를 이용하면 기존 1310 nm 링크가 상위 대역(1470–1610 nm)의 CWDM 또는 DWDM 오버레이와 공존하거나, 레거시 1550 nm 링크가 새로운 O-밴드 채널과 공존할 수 있습니다. 주의할 조합:
- CWDM 상위 대역 + DWDM — DWDM C-밴드(1530–1565 nm)가 CWDM 1530, 1550 채널을 차지합니다. “1550 스킵” CWDM 다중화기를 쓰면 그 슬롯을 DWDM 오버레이를 위해 비워 둘 수 있습니다.
- CWDM + PON — GPON의 1490/1310 nm와 XGS-PON의 1577/1270 nm는 CWDM 채널과 충돌합니다. 공존하려면 전용 필터 플랜이 필요합니다(PON 파장).
- 1383 nm 수분 피크 — 1370–1410 채널에는 로우 워터 피크 광섬유(G.652.D)가 필요합니다.
채널 표: CWDM 채널 플랜; 대역: 파장 대역.
애드/드롭 사이트의 버짓 계산
예시: 10G CWDM, 허브 → 사이트 C, A와 B의 OADM 경유, 총 35 km.
| 항목 | 손실, dB |
|---|---|
| 허브 다중화기(삽입) | 1.5 |
| 광섬유 35 km, 1550 nm 대역(0.25 dB/km) | 8.8 |
| OADM A, 익스프레스 | 1.0 |
| OADM B, 익스프레스 | 1.0 |
| OADM C, 드롭 | 1.2 |
| 커넥터(8쌍 × 0.4) | 3.2 |
| 접속점(12개 × 0.1) | 1.2 |
| 합계 | 17.9 |
| 10G CWDM 40 km 모듈: Tx 최소 0 dBm, Rx 감도 −16/−18 dBm | 마진 0 … 2 dB — 아슬아슬함 |
| 같은 조건에 80 km급(APD, Tx +1, 감도 −24) 모듈 사용 시 | 마진 ≈ 7 dB — 여유 있음. 단 사이트 A/B(짧은 경로)에서 과입력 확인 필요 |
규칙: 가장 먼 사이트에는 광섬유 손실이 가장 낮은 채널(1550–1610 nm, 10G에서는 분산에 유의)을 배정하고, 긴 익스프레스 경로에는 APD 모듈을 사용하며 가까운 사이트는 감쇠기로 조절하고, 개통 시 채널별 Rx 값을 기록해 둡니다(Rx 파워와 링크 버짓).
이 설계에 특유한 장애
| 증상 | 원인 |
|---|---|
| 단심 링크가 양방향 모두 죽음 | 양쪽 끝에 같은 파장 모듈; 페어 불일치 |
| 단심 링크에서 오류 발생, 이심에서는 정상 | 개방되거나 오염된 커넥터의 반사가 로컬 수신기로 유입 |
| 애드/드롭 사이트 하나만 죽고 나머지는 정상 | 잘못된 OADM 채널, 모듈 파장 ≠ OADM 슬롯 |
| OADM 추가 후 먼 사이트가 아슬아슬함 | 모든 다운스트림 채널에 익스프레스 손실이 추가됨 — 버짓을 다시 계산 |
| 10G에서 1610/1590 nm 채널에서만 오류 발생 | 가장 긴 파장에서의 분산 페널티(CWDM 다중화기/역다중화기와 링크 버짓) |
CodingBox에서
모듈의 채널을 증명하는 것은 파장 필드뿐입니다 — 색 라벨을 믿지 말고 직접 읽으십시오(Check transceiver). 단심 페어라면 두 모듈을 모두 읽어, 벤치를 떠나기 전에 Tx 파장이 서로 다른지, 다중화기 포트 플랜과 일치하는지 확인하십시오.