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光纖收發器技術說明
28 2013-03

    按速率來分,光纖收發器可以分為10M、100M的光纖收發器、10/100M自適應的光纖收發器和1000M光纖收發器。

 
    10M和100M的收發器產品工作在物理層,在這一層工作的收發器產品是按位來轉發數據。該轉發方式具有轉發速度快、通透率高、時延低等方面的優勢,在兼容性和穩定性方面較好,適合應用于速率固定的鏈路上。而10/100M光纖收發器是工作在數據鏈路層,在這一層光纖收發器使用存儲轉發的機制,這樣轉發機制對接收到的每一個數據包都要讀取它的源MAC地址、目的MAC地址,并在完成CRC循環冗余校驗以后才將該數據包轉發出去。存儲轉發的好處在于可以防止一些錯誤的幀在網絡中傳播,占用寶貴的網絡資源,還可以很好地防止由于網絡擁塞造成的數據包丟失。當數據鏈路飽和時存儲轉發可以將無法轉發的數據先放在收發器的緩存中,等待網絡空閑時再進行轉發。這樣既減少了數據沖突的可能又保證了數據傳輸的可靠性,因此10/100M的光纖收發器適合于工作在速率不固定的鏈路上。
 
    按結構來分,可以分為桌面式(獨立式)光纖收發器和機架式光纖收發器。
 
    桌面式光纖收發器適合于單個用戶使用,如滿足樓道中單臺交換機的上聯。機架式光纖收發器適用于多用戶的匯聚,如小區的中心機房必須滿足小區內所有交換機的上聯,使用機架便于實現對所有模塊型光纖收發器的統一管理和統一供電。
 
    按光纖來分,可以分為多模光纖收發器和單模光纖收發器。
 
    由于使用的光纖不同,收發器所能傳輸的距離也不一樣,多模收發器一般的傳輸距離在2公里到5公里之間,而單模收發器覆蓋的范圍可以從20公里至120公里。需要指出的是因傳輸距離的不同,光纖收發器本身的發射功率、接收靈敏度和使用波長也會不一樣。5公里光纖收發器的發射功率一般在-20~-14db之間,接收靈敏度為-30db,使用1310nm的波長;而120公里光纖收發器的發射功率多在-5~0dB之間,接收靈敏度為-38dB,使用1550nm的波長。
 
    按光纖數量來分,可以分為單纖光纖收發器和雙纖光纖收發器。
 
    顧名思義,單纖設備可以節省一半的光纖,即在一根光纖上實現數據的接收和發送,在光纖資源緊張的地方十分適用。這類產品采用了波分復用的技術,使用的波長多為1310nm和1550nm。但由于單纖收發器產品沒有統一國際標準,因此不同廠商產品在互聯互通時可能會存在不兼容的情況。另外由于使用了波分復用,單纖收發器產品普遍存在信號衰耗大的特點。目前市面上的光纖收發器多為雙纖產品,此類產品較為成熟和穩定。
 
    按網管來分,可以分為網管型光纖收發器和非網管型光纖收發器。
 
    隨著網絡向著可運營可管理的方向發展,大多數運營商都希望自己網絡中的所有設備均能做到可遠程網管的程度,光纖收發器產品與交換機、路由器一樣也逐步向這個方向發展。目前大多數廠商的網管系統都是基于SNMP網絡協議上開發的,支持包括Web、Telnet、CLI等多種管理方式。管理內容多包括配置光纖收發器的工作模式,監視光纖收發器的模塊類型、工作狀態、機箱溫度、電源狀態、輸出電壓和輸出光功率等等。隨著運營商對設備網管的需求愈來愈多,相信光纖收發器的網管將日趨實用和智能。
 
    光纖收發器在數據傳輸上打破了以太網電纜的百米局限性,依靠高性能的交換芯片和大容量的緩存,在真正實現無阻塞傳輸交換性能的同時,還提供了平衡流量、隔離沖突和檢測差錯等功能,保證數據傳輸時的高安全性和穩定性。因此在很長一段時間內光纖收發器產品仍將是實際網絡組建中不可缺少的一部分,今后的光纖收發器會朝著高智能、高穩定性、可網管、低成本的方向繼續發展。
 
    收發器典型的接口類型有以太網接口,E1接口、串行接口(RS232)、SC/ST接口、USB接口等。
 
    1.以太網接口
 
        接口標準:IEEE802.3
 
        終端速率:10M/100/1000Mbps
 
        工作模式:全雙工、半雙工
 
        終端接頭:RJ45接口
 
    2.E1接口
 
        網絡接口:G.703、G.704、G.823
 
        網絡速率:2.048Mbps
 
        網絡接頭:BNC(75歐姆)等
 
        線路編碼:HDB3碼
 
    3.串行接口
 
        接口速率:19200bps
 
        接口標準:RS-232
 
    4.SC/ST接口
 
        ST接口:10Base-F
 
        SC接口:100Base-FX
 
    5.USB接口
 
        USB1.1:12Mbps
 
        USB2.0:480Mbps
 
    局域網(LAN)的結構主要有三種類型:以太網(Ethernet)、令牌環(Token Ring)、令牌總線(Token Bus)以及作為這三種網的骨干網光纖分布數據接口(FDDI)。它們所遵循的都是IEEE(美國電子電氣工程師協會)制定的以802開頭的標準,目前共有11個與局域網有關的標準,它們分別是:
 
    IEEE 802.1──通用網絡概念及網橋等
 
    IEEE 802.2──邏輯鏈路控制等
 
    IEEE 802.3──CSMA/CD訪問方法及物理層規定
 
    IEEE 802.4──ARCnet總線結構及訪問方法,物理層規定
 
    IEEE 802.5──Token Ring訪問方法及物理層規定等
 
    IEEE 802.6──城域網的訪問方法及物理層規定
 
    IEEE 802.7──寬帶局域網
 
    IEEE 802.8──光纖局域網(FDDI)
 
    不同的收發器產品由于轉換接口的不同,傳輸速率也不同,典型接口傳輸速率如下:
 
    由于使用的介質不同,收發器所能傳輸的距離也不一樣,多模收發器一般的傳輸距離在2公里到5公里之間,而單模收發器覆蓋的范圍可以從20公里至120公里。需要指出的是因傳輸距離的不同,光纖收發器本身的發射功率、接收靈敏度和使用波長也會不一樣。 5公里光纖收發器的接收靈敏度為-30dB,使用1310nm的波長;而120公里光纖收發器的接收靈敏度為-38dB,使用1550nm的波長。
 
    光纖收發器是一種將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網傳輸媒體轉換單元,在很多地方也被稱之為光電轉換器或光纖轉換器(Fiber Converter)。   
 
    光纖收發器一般應用在以太網電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實際網絡環境中,同時在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網和更外層的網絡上也發揮了巨大的作用。有了光纖收發器,也為需要將系統從銅線升級到光纖,但缺少資金、人力或時間的用戶提供了一種廉價的方案。為了保證與其他廠家的網卡、中繼器、集線器和交換機等網絡設備的完全兼容,光纖收發器產品必須嚴格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太網標準。除此之外,在EMC防電磁輻射方面應符合FCC Part15。時下由于國內各大運營商正在大力建設小區網、校園網和企業網,因此光纖收發器產品的用量也在不斷提高,以更好地滿足接入網的建設需要。
 
    光纖收發器通常具有以下基本特點:
 
    1.提供超低時延的數據傳輸。
 
    2.對網絡協議完全透明。
 
    3.采用專用ASIC芯片實現數據線速轉發。可編程ASIC將多項功能集中到一個芯片上,具有設計簡單、可靠性高、電源消耗少等優點,能使設備得到更高的性能和更低的成本。
 
    4.機架型設備可提供熱拔插功能,便于維護和無間斷升級。
 
    5.可網管設備能提供網絡診斷、升級、狀態報告、異常情況報告及控制等功能,能提供完整的操作日志和報警日志。
 
    6.設備多采用1+1的電源設計,支持超寬電源電壓,實現電源保護和自動切換。
 
    7.支持超寬的工作溫度范圍。
 
    8.支持齊全的傳輸距離(0~120公里)
 

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