홍라이프 계산기광케이블 손실 예산 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
손실 예산은 광송신기가 내보낸 빛이 반대편 끝까지 가서도 수신기가 읽을 수 있을 만큼 남아 있는지를 따져 보는 계산입니다. 광모듈을 고를 때, 단일모드와 다중모드 중 무엇을 쓸지 정할 때, 융착 공사 뒤 링크를 점검할 때 사용합니다. 이 계산기는 경로의 손실을 모두 더한 뒤 송수신기의 전력 예산과 비교합니다.
계산 방법
- 총 손실(dB) = 길이(km) × 감쇠(dB/km) + 커넥터 수 × 0.5 dB + 융착 수 × 0.1 dB
- 전력 예산(dB) = 송신 출력(dBm) − 수신 감도(dBm)
- 여유(마진, dB) = 전력 예산 − 총 손실
커넥터 0.5 dB, 융착 0.1 dB는 시공 품질이 좋을 때의 대표값입니다. TIA-568 배선 표준은 결합된 커넥터 한 쌍에 최대 0.75 dB, 융착 하나에 최대 0.3 dB를 허용하므로, 최악 조건을 보려면 이 값을 넣으십시오.
원리
데시벨은 곱셈을 덧셈으로 바꿔 줍니다. 광섬유, 커넥터, 융착 지점은 각각 빛의 일부만 통과시키고 그 비율은 곱해지는데, 로그 척도(dB = 10 × log₁₀ 전력비)로 바꾸면 단순히 더하면 됩니다. dBm은 1 mW를 기준으로 한 절대 전력이므로 두 dBm 값을 빼면 dB 단위의 비가 됩니다. 광섬유 감쇠는 주로 유리 내부의 산란 때문에 생기며 파장에 따라 크게 달라집니다. 일반 단일모드 광섬유는 1310 nm에서 대략 0.3~0.4 dB/km이고 1550 nm에서는 더 작으며, 다중모드는 850 nm에서 수 dB/km에 이릅니다.
예제 풀이
- 입력값은 송신 −3 dBm, 수신 감도 −20 dBm, 길이 20 km, 감쇠 0.35 dB/km, 커넥터 4개, 융착 6개입니다.
- 광섬유 손실은 20 × 0.35 = 7.0 dB입니다.
- 커넥터 손실은 4 × 0.5 = 2.0 dB, 융착 손실은 6 × 0.1 = 0.6 dB입니다.
- 총 손실은 7.0 + 2.0 + 0.6 = 9.6 dB입니다.
- 전력 예산은 −3 − (−20) = 17 dB입니다.
- 여유는 17 − 9.6 = 7.4 dB입니다.
| 광섬유 길이 (km) | 전체 손실 (dB) |
|---|---|
| 5 | 4.35 |
| 10 | 6.1 |
| 15 | 7.85 |
| 20 | 9.6 |
| 25 | 11.35 |
| 30 | 13.1 |
| 40 | 16.6 |
결과 해석
여유가 양수이면 링크가 동작할 가능성이 높고, 음수이면 수신기에 도달하는 빛이 부족합니다. 노화, 온도 변화, 수리로 늘어나는 융착, 오염된 커넥터를 감안해 보통 3 dB 이상의 여유를 둡니다. 이 예에서 예상 수신 전력은 −12.6 dBm입니다. 짧은 단일모드 구간에 출력이 큰 모듈을 쓰면 오히려 수신 과부하가 생길 수 있으므로 최대 입력 레벨도 확인하고, 필요하면 광감쇠기를 넣습니다.
흔한 실수
- 송신 출력의 최솟값 대신 대표값을 넣는 경우
- 양 끝만 세고 중간 패치 패널의 커넥터를 빠뜨리는 경우
- 1310 nm와 1550 nm의 감쇠 값을 섞어 쓰는 경우
- dBm(절대 전력)과 dB(비율)를 혼동하는 경우
자주 묻는 질문
여유는 얼마나 두는 것이 좋나요?
알려진 손실을 모두 반영한 뒤 3 dB 이상을 목표로 하는 경우가 많습니다.
커넥터가 더러우면 왜 문제가 되나요?
코어 위 작은 먼지 하나가 1 dB 이상의 손실과 반사를 일으킬 수 있으므로 측정 전에 검사하고 청소해야 합니다.
분산도 손실 예산에 들어가나요?
아닙니다. 색분산과 모드 분산은 대역폭과 전송 거리를 따로 제한하므로, 손실 예산을 통과해도 고속 전송에서 실패할 수 있습니다.
출처: ANSI/TIA-568.3-D, Optical Fiber Cabling and Components Standard · ITU-T 권고 G.652, 단일모드 광섬유 및 케이블의 특성