트랜시버 종류(SFP, QSFP, OSFP / CSFP), 방열구조 차이, 광모듈 전송 거리와 광 방식(SR, DR, FR), 광케이블 종류(LC, SC, MPO / UPC, APC) 등

 

1. SFP(Small Form-factor Pluggable, 1개 lane)

SFP : 1G

SFP+ : 10G

SFP28 : 25G

SFP56 : 50G

 

2. QSFP(Quad SFP, 4개 lane)

QSFP : 40G(10Gx4)

QSFP28 : 100G

QSFP56 : 200G

QSFP112 : 400G

 

3. OSFP(Octal SFP, 8lane, QSP보다 크고 발열 처리 좋음)

OSFP 400G : 8 x 50G

OSFP 800G : 8 x 100G

OSFP 1.6T : 8 x 200G

 

4. Compact SFP : SFP 크기의 공간에서 2개의 독립적인 광 채널을 처리할 수 있게 만든 트랜시버 폼팩터

SFP는 보통 한 포트에 한 링크, CSFP는 한 모듈 안에 두 Channel이 들어감 -> 같은 장비 전면 공간에서 포트 밀도 2배 높이는 용도로 쓰임. 통신사 액세스망, Metro Ethernet, FTTx 계열에서 자주 사용. BiDi(Bidirectional) 방식과 자주 결합됨. 한 가닥의 fiber에서 송신/수신 파장을 다르게 써서 양방향 통신하는 방식.

 

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OSFP / QSFP 트랜시버의 방열(heatsink) 구조 차이

1. Flat-top(평평한 타입)

- 위가 완전히 평평, 히트싱크 구조 없거나 매우 낮음

- 장점 : 공기 흐름 방해 적음, 밀집도 높음

- 단점 : 방열 성능 낮음

- 저전력 모듈(10G, 25G, 일부 100G 등)에 사용

 

2. Finned-top(방열핀 타입)

- 위에 핀(fin) 구조 있음. 표면적이 증가 -> 냉각 효율 증가

- 장점 : 발열 처리 가장 좋음, 고속(400G, 800G) 안정성 높음

- 단점 : 공기 흐름 설계 영향 받음, 포트 밀집도 약간 제한

 

3. Closed-top(덮개형)

- 위가 막혀있고 내부 방열 구조 있음. 공기 흐름을 강제로 유도(duct 역할)

- 장점 : airflow control 가능, 특정 방향 cooling 최적화

- 단점 : 설계 의존적(장비 airflow와 맞아야 함)

 

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SR / DR / FR - 광모듈의 전송 거리와 광 방식을 구분하는 이름

 

SR : Short Range(짧은 거리, 보통 MMF)

- TX 4 lane(보내기) + RX 4 lane(받기) - 총 8 fiber 사용

- 보통 MPO-12 케이블 사용, 그 중 8개만 실제 사용

- 보통 MMF, 850nm, 짧은 거리

 

DR : Data Center Reach(약 500m, 보통 SMF)

- 보통 SMF, 1310nm, 더 긴 거리

 

FR : Fiber Reach(약 2km, 보통 SMF)

- DR vs FR

400G DR4는 4개의 lane을 각각 별도 fiber로 전송 / 400G FR4는 WDM으로 4개의 lane을 multiplexing하여 1lane으로 합침(RX 1 fiber + TX 1 fiber). 보통 LC Duplex 씀.

 

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광케이블 분류

# 커넥터 형태에 따른 분류

1. LC(Lucent Connector) : 데이터센터에서 가장 흔히 보는 소형 광커넥터

- Ferrule 직경: 1.25mm(크기 작음), 포트 밀도 높이기 좋음

- RJ45처럼 작은 latch가 있음.

- SFP/SFP+/SFP28/QSFP 계열 광모듈에서 흔함

 

2. SC(Subscriber Connector / Standard Connector) : LC보다 큰 사각형 커넥터

- Ferrule : 2.5mm, Push-Pull방식, 통신사/FTTH/ODF/패치패널 등에서 많이 사용

 

3. ST(Straight Tip) : 예전 LAN이나 광통신 장비 사용

- 둥근 형태이고 돌려서 잠그는 Bayonet 방식

- 요새 거의 쓰이지 않음

 

4. FC(Ferrule Connector) : 나사 방식으로 돌려서 체결

- 진동에 강함, 매우 안정적으로 고정, 측정장비/실험실/통신 측정 환경에 사용, 요새 DC환경에서 거의 쓰이지 않음

 

5. MPO / MTP

- LC/SC가 1fiber를 연결하는 것과 달리, 여러 fiber를 한 번에 연결함

- MTP는 MPO의 한 종류이자 상표명(US Conec의 제품군)

 

** MPO Polarity 종류

1. Type A - Straight Through

MPO-12 기준으로, A사이드로 B사이드 모두 1번은 1번끼리 ~ 12번은 12번끼리 연결

 

2. Type B - 전체 Reverse

A사이드 1번-B사이드 12번 ~ A사이드 12번-B사이드 1번 연결

(A사이드 TX-B사이드RX, TX<->RX가 자동으로 맞는 구조)

 

3. Type C - Pair Flip

전체를 뒤집는 게 아니라, 2가닥씩 pair를 바꿈.

A사이드 2번-B사이드 1번, A사이드 3번-B사이드 4번, ~, A사이드 12번-B사이드 11

 

Side A Side B

1 ───────────── 2

2 ───────────── 1

3 ───────────── 4

4 ───────────── 3

5 ───────────── 6

6 ───────────── 5

7 ───────────── 8

8 ───────────── 7

9 ───────────── 10

10 ──────────── 9

11 ──────────── 12

12 ──────────── 11

 

** Guide pin 유무에 따른 MPO케이블 분류

MPO Male : Guide Pin 있음(트랜시버 측에 Pin hole인 경우)

MPO Female : Pin hole 있음(트랜시버 측에 guide pin이 있는 경우)

 

# 끝단 연마 방법(광커넥터 안의 유리 끝부분인 Ferrule을 어떻게 연마했느냐)에 따른 분류

1. PC(Physical Contact polish) : 초기의 평평한 ferrule보다 끝을 약간 둥글게 만들어 두 fiber core가 잘 밀착하도록 한 방식(요새는 UPC가 PC를 대체함)

2. UPC(Ultra Physical Contact) : PC를 더 정밀하게 연마한 방식. 보통 파란색 커넥터. 끝단이 거의 수직으로 맞닿고 표면이 매우 매끄러움.

3. APC(Angled Physical Contact) : 끝단을 약 8도 기울여서 연마함. 광이 반사될 떄 그대로 광원쪽으로 돌아오지 않고 옆으로 빠지게 하기 위해. Return Loss가 훨씬 좋다. 주로 초록색 커넥터.

 

# Simplex / Duplex에 따른 분류

Simplex : Fiber 한 가닥, BiDi(양방향 송수신) 방식에서 사용.

Duplex : Fiber 두 가닥(TX 1가닥, RX 1가닥)

 

# SMF / MMF에 따른 분류

1. SMF : Single Mode Fiber

- OS1, OS2 등

- 1310nm, 1550nm 등, 장거리용, 노란색 jacket 주로 사용

- 코어가 가늘어서 빛이 하나의 모드로 진행함

 

2. MMF : Multi Mode Fiber

- OM3, OM4, OM5 등

- 주로 850nm, 단거리용

- 코어가 굵어서 빛이 여러 경로로 동시에 진행

 

예) LC/UPC Duplex OS2 -> 커넥터 타입 LC, Polish타입 UPC, fiber 2가닥, fiber타입 Single Mode