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光纤收发器技术说明
28 2013-03

    按速率来分,光纤收发器可以分为10M、100M的光纤收发器、10/100M自适应的光纤收发器和1000M光纤收发器。

 
    10M和100M的收发器产品工作在物理层,在这一层工作的收发器产品是按位来转发数据。该转发方式具有转发速度快、通透率高、时延低等方面的优势,在兼容性和稳定性方面较好,适合应用于速率固定的链路上。而10/100M光纤收发器是工作在数据链路层,在这一层光纤收发器使用存储转发的机制,这样转发机制对接收到的每一个数据包都要读取它的源MAC地址、目的MAC地址,并在完成CRC循环冗余校验以后才将该数据包转发出去。存储转发的好处在于可以防止一些错误的帧在网络中传播,占用宝贵的网络资源,还可以很好地防止由于网络拥塞造成的数据包丢失。当数据链路饱和时存储转发可以将无法转发的数据先放在收发器的缓存中,等待网络空闲时再进行转发。这样既减少了数据冲突的可能又保证了数据传输的可靠性,因此10/100M的光纤收发器适合于工作在速率不固定的链路上。
 
    按结构来分,可以分为桌面式(独立式)光纤收发器和机架式光纤收发器。
 
    桌面式光纤收发器适合于单个用户使用,如满足楼道中单台交换机的上联。机架式光纤收发器适用于多用户的汇聚,如小区的中心机房必须满足小区内所有交换机的上联,使用机架便于实现对所有模块型光纤收发器的统一管理和统一供电。
 
    按光纤来分,可以分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。
 
    由于使用的光纤不同,收发器所能传输的距离也不一样,多模收发器一般的传输距离在2公里到5公里之间,而单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里。需要指出的是因传输距离的不同,光纤收发器本身的发射功率、接收灵敏度和使用波长也会不一样。5公里光纤收发器的发射功率一般在-20~-14db之间,接收灵敏度为-30db,使用1310nm的波长;而120公里光纤收发器的发射功率多在-5~0dB之间,接收灵敏度为-38dB,使用1550nm的波长。
 
    按光纤数量来分,可以分为单纤光纤收发器和双纤光纤收发器。
 
    顾名思义,单纤设备可以节省一半的光纤,即在一根光纤上实现数据的接收和发送,在光纤资源紧张的地方十分适用。这类产品采用了波分复用的技术,使用的波长多为1310nm和1550nm。但由于单纤收发器产品没有统一国际标准,因此不同厂商产品在互联互通时可能会存在不兼容的情况。另外由于使用了波分复用,单纤收发器产品普遍存在信号衰耗大的特点。目前市面上的光纤收发器多为双纤产品,此类产品较为成熟和稳定。
 
    按网管来分,可以分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。
 
    随着网络向着可运营可管理的方向发展,大多数运营商都希望自己网络中的所有设备均能做到可远程网管的程度,光纤收发器产品与交换机、路由器一样也逐步向这个方向发展。目前大多数厂商的网管系统都是基于SNMP网络协议上开发的,支持包括Web、Telnet、CLI等多种管理方式。管理内容多包括配置光纤收发器的工作模式,监视光纤收发器的模块类型、工作状态、机箱温度、电源状态、输出电压和输出光功率等等。随着运营商对设备网管的需求愈来愈多,相信光纤收发器的网管将日趋实用和智能。
 
    光纤收发器在数据传输上打破了以太网电缆的百米局限性,依靠高性能的交换芯片和大容量的缓存,在真正实现无阻塞传输交换性能的同时,还提供了平衡流量、隔离冲突和检测差错等功能,保证数据传输时的高安全性和稳定性。因此在很长一段时间内光纤收发器产品仍将是实际网络组建中不可缺少的一部分,今后的光纤收发器会朝着高智能、高稳定性、可网管、低成本的方向继续发展。
 
    收发器典型的接口类型有以太网接口,E1接口、串行接口(RS232)、SC/ST接口、USB接口等。
 
    1.以太网接口
 
        接口标准:IEEE802.3
 
        终端速率:10M/100/1000Mbps
 
        工作模式:全双工、半双工
 
        终端接头:RJ45接口
 
    2.E1接口
 
        网络接口:G.703、G.704、G.823
 
        网络速率:2.048Mbps
 
        网络接头:BNC(75欧姆)等
 
        线路编码:HDB3码
 
    3.串行接口
 
        接口速率:19200bps
 
        接口标准: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
 
    局域网(LAN)的结构主要有三种类型:以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、令牌总线(Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口(FDDI)。它们所遵循的都是IEEE(美国电子电气工程师协会)制定的以802开头的标准,目前共有11个与局域网有关的标准,它们分别是:
 
    IEEE 802.1──通用网络概念及网桥等
 
    IEEE 802.2──逻辑链路控制等
 
    IEEE 802.3──CSMA/CD访问方法及物理层规定
 
    IEEE 802.4──ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定
 
    IEEE 802.5──Token Ring访问方法及物理层规定等
 
    IEEE 802.6──城域网的访问方法及物理层规定
 
    IEEE 802.7──宽带局域网
 
    IEEE 802.8──光纤局域网(FDDI)
 
    不同的收发器产品由于转换接口的不同,传输速率也不同,典型接口传输速率如下:
 
    由于使用的介质不同,收发器所能传输的距离也不一样,多模收发器一般的传输距离在2公里到5公里之间,而单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里。需要指出的是因传输距离的不同,光纤收发器本身的发射功率、接收灵敏度和使用波长也会不一样。 5公里光纤收发器的接收灵敏度为-30dB,使用1310nm的波长;而120公里光纤收发器的接收灵敏度为-38dB,使用1550nm的波长。
 
    光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器或光纤转换器(Fiber Converter)。   
 
    光纤收发器一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。有了光纤收发器,也为需要将系统从铜线升级到光纤,但缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。为了保证与其他厂家的网卡、中继器、集线器和交换机等网络设备的完全兼容,光纤收发器产品必须严格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太网标准。除此之外,在EMC防电磁辐射方面应符合FCC Part15。时下由于国内各大运营商正在大力建设小区网、校园网和企业网,因此光纤收发器产品的用量也在不断提高,以更好地满足接入网的建设需要。
 
    光纤收发器通常具有以下基本特点:
 
    1.提供超低时延的数据传输。
 
    2.对网络协议完全透明。
 
    3.采用专用ASIC芯片实现数据线速转发。可编程ASIC将多项功能集中到一个芯片上,具有设计简单、可靠性高、电源消耗少等优点,能使设备得到更高的性能和更低的成本。
 
    4.机架型设备可提供热拔插功能,便于维护和无间断升级。
 
    5.可网管设备能提供网络诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等功能,能提供完整的操作日志和报警日志。
 
    6.设备多采用1+1的电源设计,支持超宽电源电压,实现电源保护和自动切换。
 
    7.支持超宽的工作温度范围。
 
    8.支持齐全的传输距离(0~120公里)
 

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