광 트랜시버 vs 트랜스폰더
광 트랜시버
광전송 시스템, 대용량 라우터 및 스위치 등 광통신 장치에서,
광전 신호 변환(광전 및 전기 광학 변환)을 수행하는 모듈로, 네트워크 상호 접속장치 이다.
즉, 전기신호를 빛으로 바꾸어 광섬유를 통해 전송하게 되고, 수신측에서는 빛을 다시 전기신호로 바꾸어주는 광전변환 역할을 한다.
송신단 수신단
전기 -> 빛 ------------ 빛 -> 전기
송신기와 수신기가 하나의 모듈에 통합되어 있으며,
광섬유 케이블을 통해 데이터를 송수신하는 장비(서버/스위치/라우터/광섬유 모뎀 등에 장착)에서 사용된다.
광전 신호 변환 이외에, 다중화/역다중화 기능을 수행한다.
여러 개의 전기 신호를 하나의 광 신호로 다중화하거나, 하나의 광 신호를 여러 개의 전기 신호로 역다중화한다.
광 트랜시버 선택 시 요구사항에 맞는 트랜시버를 선택해야 한다.
전송 속도, 전송 거리 및 파장을 지원하고, 시스템 형식에 맞는 광 트랜시버 모듈을 선택해서 사용하면 된다.
광 트랜시버 종류
광 트랜시버는 다양한 종류가 있으나, 그 중에서도 100GbE 데이터 전송을 지원하는 QSFP28 광 모듈인 SR4, LR4, ER4에 대해 알아보자.
1. SR4(Short Reach, 4 Lanes)
-연결 거리: 최대 100m(멀티모드 광섬유)
-파장: 850nm
-송수신 방식: 4채널 병렬
-장점: 저렴한 가격, 단거리 연결에 적합
-단점: 장거리 불가
2. LR4(Long Reach, 4 Lanes)
-연결 거리: 최대 10km
-파장: 1310nm
-송수신 방식: 4채널 병렬
-장점: SR4보다 더 긴 전송 거리, 높은 성능
-단점: SR4보다 가격이 비쌈
3. ER4(Extended Reach, 4 Lanes)
-연결 거리: 최대 40km(단일모드 광섬유)
-파장: 1310nm
-송수신 방식: 4채널 병렬
-장점: SR4보다는 장거리 연결(10km 이상 가능), 저렴한 가격
-단점: LR4보다 성능이 낮음
[요약]
| 구분 | SR4 | LR4 | ER4 |
| 연결거리 | 최대 100m(멀티모드) | 최대 10km(단일모드) | 최대 40km(단일모드) |
| 파장 | 850nm | 1310nm | 1310nm |
| 송수신 방식 | 4채널 병렬 | ||
| 장점 | 저렴한 가격 | 높은 성능 | 저렴한 가격, LR4보다 긴 전송 거리 |
| 단점 | 단거리 연결만 가능 | SR4보다 비싼 가격 | LR4보다 낮은 성능 |
데이터 센터 내 단거리 연결에는 SR4, 10km 이내의 고성능 장거리 연결에는 LR4를, 10km이상 장거리 연결에는 ER4를 선택하는 가이드를 줄 수 있다.
파장대역, 가격, 전송 속도 및 연결 거리 등 요구사항에 맞는 모듈을 선택하여야 한다.
광 트랜시버 활용
광 트랜시버는 아래와 같이 활용된다.
-장거리, 데이터센터, 메트로망 등에 사용됨.
-PON(Passive Optical Network): FTTH(Fiber To The Home)
-WDM(Wavelength Division Multiplexing) 기술
그렇다면, 광 트랜스폰더는 무엇일까? 트랜시버와 무엇이 다르고, 어떻게 활용되는지 알아보자.
광 트랜스폰더(Transponder)
광섬유와 전기신호와의 쌍방향 변환을 실시하는 기능부를 트랜스폰더라고 칭한다.
예를들어, O-E-O 광 전광 변환을 해주는 Unit으로, O(1310nm)-E-O(1550nm)일 때, 1310nm의 파장을 1550nm파장으로 바로 변환하기 어려우므로, 파장 변환을 해주는 트랜스폰더를 사용하는 것이다.
-Transponder는 Tx와 Rx 트랜스폰더가 있으며, 두 유닛 모두 같은 유닛에 사용되며 전송 방향만 다르다.
트랜스폰더는 위에서 설명된 트랜시버의 광전 변환 기능에 더하여, 파장변환 기능을 추가로 가진다.
트랜시버는 정해진 파장으로 전달하게 되지만 트랜스폰더는 파장 변환이 가능하다.
**파장 변환 기능 작동
1. 송신단: 트랜스폰더는 송신하려는 데이터를 각 채널에 할당된 파장에 맞춰 변환
2. 전송: 변환된 광 신호는 광섬유 케이블을 통해 전송 됨
3. 수신단: 트랜스폰더는 수신된 광 신호를 각 채널의 파장에 따라 분리하고, 원래 데이터로 변환함
즉, WDM 기술에서 광 신호의 파장 변환 및 증폭을 통해, 장거리 통신을 가능하게 하고, 용량을 확장하는 등 관리에 용이하다.
[요약]
-트랜스폰더는 수신된 광신호를 다른 파장의 광신호로 변환하고 송신할 수 있음
-WDM 시스템에서 다중 채널의 데이터를 동일한 광섬유 케이블로 전송 가능함
-구성은 트랜시버 + 파장 변환 장치(Mux/DeMux)로 구성되어 있음
-WDM System에서 광신호의 파장 변환 및 증폭을 통해 장거리 통신을 가능하게 함
-광섬유 NW 용량 확장 가능 및 관리에 용이함
**파장 변환 장치
1. 트랜스폰더: WDM 시스템에서 광 신호의 파장 변환 및 증폭 담당
2. Mux/Demux: 여러 채널의 광 신호를 결합/분리하는 장치
3. 광 라우터: 광섬유 네트워크에서 데이터를 라우팅하는 장치
(참고)
https://ettrends.etri.re.kr/ettrends/115/0905001427/24-1_012_023.pdf
https://ko.fiberwdm.com/blog/optical-modules-vs-transponders-what-s-the-difference_b67