關(guān)于光纖收發(fā)器的基礎(chǔ)知識(shí)解析

時(shí)間：2020-07-17作者：海南海巨科技有限公司瀏覽：604

光纖收發(fā)器是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中必不可缺少的一種設(shè)備，那么什么是光纖收發(fā)器呢，光纖收發(fā)器的分類是怎樣，光纖收發(fā)器有怎樣的特點(diǎn)，以及光纖收發(fā)器的連接方式和發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的呢？下面就讓我們一一來解析光纖收發(fā)器的基礎(chǔ)知識(shí)吧。

光纖收發(fā)器，是一種將短距離的雙絞線電信號(hào)和長(zhǎng)距離的光信號(hào)進(jìn)行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元，在很多地方也被稱之為光電轉(zhuǎn)換器（Fiber Converter）。產(chǎn)品一般應(yīng)用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長(zhǎng)傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用；同時(shí)在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和較外層的網(wǎng)絡(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。




光纖收發(fā)器

一、分類

目前國(guó)外和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)光纖收發(fā)器的廠商很多，產(chǎn)品線也較為豐富。為了保證與其他廠家的網(wǎng)卡、中繼器、集線器和交換機(jī) 等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的完全兼容，光纖收發(fā)器產(chǎn)品必須嚴(yán)格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，除此之外，在EMC防電磁輻射方面應(yīng)符合FCC Part15.時(shí)下由于國(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)商正在大力建設(shè)小區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng),因此光纖收發(fā)器產(chǎn)品的用量也在不斷提高，以較好地滿足接入網(wǎng)的建設(shè)需要。

1,按光纖性質(zhì)分類

單模光纖收發(fā)器:傳輸距離20公里至120公里

多模光纖收發(fā)器：傳輸距離2公里到5公里

如5公里光纖收發(fā)器的**功率一般在-20~-14db之間，接收靈敏度為-30db,使用1310nm的波長(zhǎng)；而120公里光纖收發(fā)器的**功率多在-5~0dB之間，接收靈敏度為-38dB,使用1550nm的波長(zhǎng)。，

2,按所需光纖分類

單纖光纖收發(fā)器：接收發(fā)送的數(shù)據(jù)在一根光纖上傳輸

雙纖光纖收發(fā)器：接收發(fā)送的數(shù)據(jù)在一對(duì)光纖上傳輸

雙纖收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)連接簡(jiǎn)圖

顧名思義，單纖設(shè)備可以節(jié)省一半的光纖,即在一根光纖上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，在光纖資源緊張的地方十分適用。這類產(chǎn)品采用了波分復(fù)用的技術(shù)，使用的波長(zhǎng)多為1310nm和1550nm.但由于單纖收發(fā)器產(chǎn)品沒有統(tǒng)一**標(biāo)準(zhǔn)，因此不同廠商產(chǎn)品在互聯(lián)互通時(shí)可能會(huì)存在不兼容的情況。另外由于使用了波分復(fù)用，單纖收發(fā)器產(chǎn)品普遍存在信號(hào)衰耗大的特點(diǎn)。

3,按工作層次/速率分類

100M以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：工作在物理層

10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：工作在數(shù)據(jù)鏈路層

按工作層次/速率來分，可以分為單10M、100M的光纖收發(fā)器、10/100M自適應(yīng)的光纖收發(fā)器和1000M光纖 收發(fā)器。其中單10M和100M的收發(fā)器產(chǎn)品工作在物理層,在這一層工作的收發(fā)器產(chǎn)品是按位來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。該轉(zhuǎn)發(fā)方式 具有轉(zhuǎn)發(fā)速度快、通透率高、時(shí)延低等方面的優(yōu)勢(shì)，適合應(yīng)用于速率固定的鏈路上，同時(shí)由于此類設(shè)備在正常通信前沒有一個(gè)自協(xié)商的過程，因此在兼容性 和穩(wěn)定性方面做得較好。

4,按結(jié)構(gòu)分類

桌面式（獨(dú)立式）光纖收發(fā)器：獨(dú)立式用戶端設(shè)備

機(jī)架式（模塊化）光纖收發(fā)器：安裝于十六槽機(jī)箱，采用集中供電方式

按結(jié)構(gòu)來分，可以分為桌面式（獨(dú)立式）光纖收發(fā)器和機(jī)架式光纖收發(fā)器。桌面式光纖收發(fā)器適合于單個(gè)用戶使用，如滿足樓道中單臺(tái)交換機(jī)的上聯(lián)。機(jī)架式（模塊化）光纖收發(fā)器適用于多用戶的匯聚，目前國(guó)內(nèi)的機(jī)架多為16槽產(chǎn)品，即一個(gè)機(jī)架中較多可加插16個(gè)模塊式光纖收發(fā)器。

5,按網(wǎng)管來分

可以分為非網(wǎng)管型光纖收發(fā)器和網(wǎng)管型光纖收發(fā)器。大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商都希望自己網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備均能做到可遠(yuǎn)程網(wǎng)管的程度，光纖收發(fā)器產(chǎn)品與交換機(jī)、路由器一樣也逐步向這個(gè)方向發(fā)展。對(duì)于可網(wǎng)管的光纖收發(fā)器還可以細(xì)分為局端可網(wǎng)管和用戶端可網(wǎng)管。局端可網(wǎng)管的光纖收發(fā)器主要是機(jī)架 式產(chǎn)品，多采用主從式的管理結(jié)構(gòu)，即一個(gè)主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)N個(gè)從網(wǎng)管模塊，主網(wǎng)管模塊一方面需要輪詢自己機(jī)架上的網(wǎng)管信息，另一方面還需收集所有從子架上的信息，然后匯總并提交給網(wǎng)管服務(wù)器。如武漢烽火網(wǎng)絡(luò)所提供的OL200系列網(wǎng)管型光纖收發(fā)器產(chǎn)品支持1（主）+9（從）的網(wǎng)管結(jié)構(gòu)，一次性較多可管理150個(gè)光纖收發(fā)器。

用戶端網(wǎng)管主要可以分為三種方式：**種是在局端和客戶端設(shè)備之間運(yùn)行特定的協(xié)議，協(xié)議負(fù)責(zé)向局端發(fā)送客戶端的狀態(tài)信息，通過局端設(shè)備 的CPU來處理這些狀態(tài)信息，并提交給網(wǎng)管服務(wù)器；*二種是局端的光纖收發(fā)器可以檢測(cè)到光口上的光功率，因此當(dāng)光路上出現(xiàn)問題時(shí)可根據(jù)光功率來判斷是光纖上的問題還是用戶端設(shè)備的故障;*三種是在用戶端的光纖收發(fā)器上加裝主控CPU,這樣網(wǎng)管系統(tǒng)一方面可以監(jiān)控到用戶端設(shè)備的工作狀態(tài)，另外還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程重啟。在這三種用戶端網(wǎng)管方式中，前兩種嚴(yán)格來說只是對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,而*三種才是真正的遠(yuǎn)程網(wǎng)管。但由于*三種方式在用戶端添加了CPU,從而也增加了用戶端設(shè)備的成本，因此在價(jià)格方面前兩種方式會(huì)較具優(yōu)勢(shì)一些。隨著運(yùn)營(yíng)商對(duì)設(shè)備網(wǎng)管 的需求愈來愈多，相信光纖收發(fā)器的網(wǎng)管將日趨實(shí)用和智能。

6,按工作方式來分

全雙工方式（full duplex）是指當(dāng)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分流，分別由兩根不同的傳輸線傳送時(shí)，通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工制，如圖1所示。在全雙工方式下，通信系統(tǒng)的每一端都設(shè)置了發(fā)送器和接收器，因此，能控制數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送。全雙工方式*進(jìn)行方向的切換，因此，沒有切換操作所產(chǎn)生的時(shí)間延遲。

二、基本特點(diǎn)

半雙工方式（half duplex）是指使用同一根傳輸線既作接收又作發(fā)送，雖然數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上傳送，但通信雙方不能同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，這樣的傳送方式就是半雙工制。采用半雙工方式時(shí)，通信系統(tǒng)每一端的發(fā)送器和接收器，通過收/發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)接到通信線上，進(jìn)行方向的切換，因此，會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲。




光纖收發(fā)器

1.對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完全透明。

     2.提供**低時(shí)延的數(shù)據(jù)傳輸。

3.支持**寬的工作溫度范圍。

4.采用**ASIC芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線速轉(zhuǎn)發(fā)?？删幊藺SIC將多項(xiàng)功能集中到一個(gè)芯片上，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可靠性高、電源消耗少等優(yōu)點(diǎn)，能使設(shè)備得到較高的性能和較低的成本。

5.可網(wǎng)管設(shè)備能提供網(wǎng)絡(luò)診斷、升級(jí)、狀態(tài)報(bào)告、異常情況報(bào)告及控制等功能，能提供完整的操作日志和報(bào)警日志。

6.機(jī)架型設(shè)備可提供熱拔插功能，便于維護(hù)和無間斷升級(jí) .

7.支持齊全的傳輸距離（0~120公里）。

8.設(shè)備多采用1+1的電源設(shè)計(jì)，支持**寬電源電壓，實(shí)現(xiàn)電源保護(hù)和自動(dòng)切換。

三、基本連接方式

環(huán)形骨干網(wǎng)

環(huán)形骨干網(wǎng)是利用SPANNING TREE特性構(gòu)建城域范圍內(nèi)的骨干，這種結(jié)構(gòu)可以變形為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，適合于城域網(wǎng)上高密度的中心小區(qū)，形成容錯(cuò)的**骨干網(wǎng)絡(luò)。環(huán)形骨干網(wǎng)對(duì)IEEE.1Q及ISL網(wǎng)絡(luò)特性的支持，可以保證兼容于絕大多數(shù)主流的骨干網(wǎng)絡(luò)，如跨交換機(jī)的VLAN、TRUNK等功能。環(huán)形骨干網(wǎng)可為金融、**、教育等行業(yè)組建寬帶虛擬專網(wǎng).

鏈形骨干網(wǎng)

鏈形骨干網(wǎng)利用鏈形的聯(lián)接可以節(jié)省大量的骨干光線數(shù)量，適合于在城市的邊緣及所屬郊縣地區(qū)構(gòu)造高帶寬低價(jià)位的骨干網(wǎng)絡(luò)，該模式同時(shí)可用于高速公路、輸油、輸電線路等環(huán)境。鏈形骨干網(wǎng)對(duì)IEEE802.1Q及ISL網(wǎng)絡(luò)特性的支持，可以保證兼容于絕大多數(shù)的骨干網(wǎng)絡(luò)，可為金融、**、教育等行業(yè)組建寬帶虛擬專網(wǎng)。鏈形骨干網(wǎng)是可以提供圖像、語音、數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)控綜合傳輸?shù)亩嗝襟w網(wǎng)絡(luò).

用戶接入系統(tǒng)

用戶接入系統(tǒng)利用10Mbps/100Mbps自適應(yīng)及10Mbps/100Mbps自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，可以聯(lián)接任意的用戶端設(shè)備，*準(zhǔn)備多種光纖收發(fā)器，可為網(wǎng)絡(luò)提供平滑的升級(jí)方案。同時(shí)利用半雙工/全雙工自適應(yīng)及半雙工/全雙工自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，可以在用戶端配置廉價(jià)的半雙工HUB,幾十倍的降低用戶端的組網(wǎng)成本，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)力。

四、發(fā)展趨勢(shì)

光纖收發(fā)器產(chǎn)品在不斷的發(fā)展和完善中，用戶對(duì)設(shè)備也提出了很多新的要求。

首先，目前的光纖收發(fā)器產(chǎn)品還不夠智能。舉個(gè)例子，當(dāng)光纖收發(fā)器的光路斷掉后，大多數(shù)產(chǎn)品另一端的電口仍然會(huì)保持開啟狀態(tài)，因此上層設(shè)備如路由器、交換機(jī)等依然還是會(huì)繼續(xù)向該電口發(fā)包，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可達(dá)。希望廣大設(shè)備提供商能在光纖收發(fā)器上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，當(dāng)光路DOWN掉后，電口自動(dòng)向上報(bào)警，并阻止上層設(shè)備繼續(xù)向該端口發(fā)送數(shù)據(jù)，啟用冗余鏈路以保證業(yè)務(wù)不中斷。

其次，光纖收發(fā)器本身應(yīng)能較好地適應(yīng)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在實(shí)際工程中，光纖收發(fā)器的使用場(chǎng)所多為樓道內(nèi)或室外，供電情況十分復(fù)雜，這就需要各個(gè)廠商的設(shè)備較好能支持**寬的電源電壓，以適應(yīng)不穩(wěn)定的供電狀況。同時(shí)由于國(guó)內(nèi)很多地區(qū)會(huì)出現(xiàn)**高溫和**低溫的天氣情況，雷擊和電磁干擾的影響也是實(shí)際存在的，所有這些對(duì)收發(fā)器這種室外設(shè)備的影響都非常大，這就要求設(shè)備提供商在關(guān)鍵元器件的采用、電路布板和焊接以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上都必須精心嚴(yán)格。

此外，在網(wǎng)管控制方面，用戶大都希望所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能通過統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)來進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理，即能夠?qū)⒐饫w收發(fā)器的MIB庫導(dǎo)入到整個(gè)網(wǎng)管信息數(shù)據(jù)庫中。因此在產(chǎn)品研發(fā)中需保證網(wǎng)管信息的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性。

光纖收發(fā)器在數(shù)據(jù)傳輸上打破了以太網(wǎng)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(shí)現(xiàn)無阻塞傳輸交換性能的同時(shí)，還提供了平衡流量、隔離沖突和檢測(cè)差錯(cuò)等功能，保證數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的高安全性和穩(wěn)定性。因此在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)光纖收發(fā)器產(chǎn)品仍將是實(shí)際網(wǎng)絡(luò)組建中不可缺少的一部分，相信今后的光纖收發(fā)器會(huì)朝著高智能、高穩(wěn)定性、可網(wǎng)管、低成本的方向繼續(xù)發(fā)展。

 


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