光纖收發(fā)器技術(shù)白皮書

期望對(duì)大家有所幫助，多謝您的掃瞄！期望對(duì)大家有所幫助，多謝您的掃瞄！授課：XXX授課：XXX光纖收發(fā)器技術(shù)白皮書隨著信息化建設(shè)的突飛猛進(jìn)，人們對(duì)于數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體通信的需求日益旺盛，以太網(wǎng)寬帶5100米，在傳重量輕、體積小、無中繼、傳輸距離長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)在廣域網(wǎng)等大型網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。在一些規(guī)模較大的企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)直接使用光纖為傳輸介質(zhì)建立骨干網(wǎng)，而內(nèi)部局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)一般為銅線，如何實(shí)纖收發(fā)器的消滅，將雙絞線電信號(hào)和光信號(hào)進(jìn)展相互轉(zhuǎn)換，確保了數(shù)據(jù)包在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間順暢傳輸。同時(shí)它100100〔單模光纖。什么是光纖收發(fā)器光纖收發(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)展互換的以太網(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。產(chǎn)品一般應(yīng)用在以太網(wǎng)電纜無法掩蓋、必需使用光纖來延長(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)在幫助把光纖最終一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。有了光纖收發(fā)器，也為需要將系統(tǒng)從銅線升級(jí)到光纖，但缺少資金、人力或時(shí)間的用戶供給了一種廉價(jià)的方案。企業(yè)在進(jìn)展信息化根底建設(shè)時(shí)，通常更多地關(guān)注路由器、交換機(jī)乃至網(wǎng)卡等用于節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，卻往往無視介質(zhì)轉(zhuǎn)換這種非網(wǎng)絡(luò)核心但必不行少的設(shè)備。特別是在一些要求信息化程度高、數(shù)據(jù)流量較大的政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)需要直接上連到以光纖為傳輸介質(zhì)的骨干網(wǎng)，而企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)一般為銅線，確保數(shù)據(jù)包在不同網(wǎng)絡(luò)間順暢傳輸?shù)慕橘|(zhì)轉(zhuǎn)換設(shè)備成為必需品。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)品線也極為豐富。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)品必需嚴(yán)格符合IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，除此EMCFCC及CEFCCCE認(rèn)證。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，以更好地滿足接入網(wǎng)的建設(shè)需要。光纖收發(fā)器的進(jìn)展光收發(fā)器種類和簡(jiǎn)單程度都在以驚人的速度進(jìn)展。由于光纖技術(shù)本錢下降和容量要求的提高，眾多電信公司、地方政府、甚至大的企業(yè)集團(tuán)已經(jīng)開頭將光纖技術(shù)應(yīng)用于城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(MAN)應(yīng)用。因此，曾一度局限于遠(yuǎn)距離和高端骨干網(wǎng)絡(luò)的光纖鏈接技術(shù)現(xiàn)已普及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的每一角落。但是，光纖鏈路應(yīng)用數(shù)量的急速增加也導(dǎo)致了品種繁多，有時(shí)甚至相互沖突的光纖收發(fā)器。光纖收發(fā)器的構(gòu)造光纖收發(fā)器包括三個(gè)根本功能模塊：光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片、光信號(hào)接口(光收發(fā)一體模塊)和電信號(hào)接口(RJ45)，假設(shè)配備網(wǎng)管功能則還包括網(wǎng)管信息處理單元。光纖收發(fā)器元器件的選擇在以太網(wǎng)光纖收發(fā)器設(shè)計(jì)中，元器件的選擇舉足輕重，它打算了產(chǎn)品的性能、壽命和本錢。光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片(OEMC)是整個(gè)收發(fā)器的核心。選擇介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片是以太網(wǎng)光纖收發(fā)器設(shè)計(jì)的第一步，也是格外重要的一步。它的選擇直接影響和打算了其它元器件的選擇。光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片的主要性能指標(biāo)有：網(wǎng)管功能網(wǎng)絡(luò)治理是網(wǎng)絡(luò)牢靠性的保證，是提高網(wǎng)絡(luò)效益的方式，網(wǎng)絡(luò)治理的運(yùn)行、治理、維護(hù)等功能可以大大增加網(wǎng)絡(luò)的可用時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率、網(wǎng)絡(luò)性能、效勞質(zhì)量、安全性和經(jīng)濟(jì)效益。但研制有網(wǎng)管功能的以太網(wǎng)光纖收發(fā)器所需的人力、物力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過無網(wǎng)管的同類產(chǎn)品，主要表現(xiàn)在：硬件投資。以太網(wǎng)光纖收發(fā)器網(wǎng)管功能的實(shí)現(xiàn)需要在收發(fā)器電路板上配置網(wǎng)管信息處理單元來處理網(wǎng)管信息，該單元利用介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片的治理接口獵取治理信息。治理信息與網(wǎng)路上的一般數(shù)據(jù)共用數(shù)據(jù)通道。帶網(wǎng)管功能的以太網(wǎng)光纖收發(fā)器，元器件種類及數(shù)量多于無網(wǎng)管的同類產(chǎn)品，相應(yīng)地，布線簡(jiǎn)單，開發(fā)周期長(zhǎng)。烽火網(wǎng)絡(luò)公司長(zhǎng)期致力于光纖收發(fā)器產(chǎn)品的開發(fā)，為了優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品更加穩(wěn)定，增加產(chǎn)品功能，自主開發(fā)了光纖收發(fā)器介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片，使產(chǎn)品的集成度更高，有效地削減了因多種芯片之間協(xié)同工作所造成的不穩(wěn)定因素。開發(fā)的芯片具有光纖線路質(zhì)量在線測(cè)試、故障定位ACL等很多有用性很強(qiáng)的功能，既能有效的保護(hù)用戶投資，又能將極大地削減用戶的維護(hù)本錢。軟件投資。有網(wǎng)管功能以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的研發(fā)工作除了硬件布線外，軟件編程更為重要。網(wǎng)管軟件的開發(fā)工作量較大，包括圖形化用戶接口局部、網(wǎng)管模塊嵌入式系統(tǒng)局部、收發(fā)器電路板上網(wǎng)管信息VxWorks，linuxSNMPtelnet、web調(diào)試工作。有網(wǎng)管功能以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的調(diào)試工作包括兩局部：軟件調(diào)試和硬件調(diào)試。在調(diào)試PCB板質(zhì)量、環(huán)境條件以及軟件編程中的任一因素都會(huì)影響以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的性能。調(diào)試人員必需具備綜合素養(yǎng)，全面考慮收發(fā)器消滅故障的各種因素。人員的投入。一般以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的設(shè)計(jì)只需一個(gè)硬件工程師便可完成。有網(wǎng)管功能的以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的設(shè)計(jì)工作除了需要硬件工程師完成電路板布線外，還需要眾多軟件工程師完成網(wǎng)絡(luò)治理的編程，而且要求軟硬件設(shè)計(jì)者親熱協(xié)作。兼容性O(shè)EMC應(yīng)支持IEEE802、CISCOISL環(huán)境要求OEMC53.3光收發(fā)一體模塊的工作電壓絕大多數(shù)為5伏。假設(shè)兩者工作電壓不全都，則會(huì)增加PCB板布線的簡(jiǎn)單程度。工作溫度。在選擇OEMC的工作溫度時(shí)，開發(fā)人員需從最不利的條件動(dòng)身并留有余地，比方夏天最高氣溫達(dá)40℃，而以太網(wǎng)光纖收發(fā)器機(jī)箱內(nèi)部由于各種元器件尤其是OEMC50℃。光纖收發(fā)器的分類隨著光纖收發(fā)器產(chǎn)品的多樣化進(jìn)展，其分類方法也各異，但各種分類方法之間又有著肯定的關(guān)聯(lián)。按速率來分可以分為單10M、100M、1000M的光纖收發(fā)器、10/100M自適應(yīng)、10/100/1000M其中多數(shù)單10M、100M和1000M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、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。而10/100M、10/100/1000M光纖收發(fā)器是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的機(jī)制，這樣轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制對(duì)接收到的每一個(gè)數(shù)MACMACCRC轉(zhuǎn)發(fā)出去。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的好處一來可以防止一些錯(cuò)誤的幀在網(wǎng)絡(luò)中傳播，占用貴重的網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)還可以很好地防止由于網(wǎng)絡(luò)擁塞造成的數(shù)據(jù)包喪失，當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路飽和時(shí)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)可以將無法轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)先放在收發(fā)器的緩存中，等待網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)再進(jìn)展轉(zhuǎn)發(fā)。這樣既削減了數(shù)據(jù)沖突的可能又保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦慰啃裕?0/100M、10/100/1000M按工作方式來分如上所述，可以分為工作在物理層的光纖收發(fā)器和工作在數(shù)據(jù)鏈路層的光纖收發(fā)器。按構(gòu)造來分〔獨(dú)立式如滿足樓道中單臺(tái)交換機(jī)的上聯(lián)。機(jī)架式光纖收發(fā)器適用于多用戶的會(huì)聚，如小區(qū)的中心機(jī)房必需滿足小區(qū)內(nèi)全部交換機(jī)的上聯(lián)，使用機(jī)架便于實(shí)現(xiàn)對(duì)全部模塊型光纖收發(fā)器的統(tǒng)一治理和統(tǒng)一供電，烽火網(wǎng)絡(luò)的1616按光纖來分，2520120需要指出的是因傳輸距離的不同，光纖收發(fā)器本身的放射功率、接收靈敏度和使用波長(zhǎng)也會(huì)不一樣。如5公里光纖收發(fā)器的放射功率一般在-20～-14db-30db1310nm120里光纖收發(fā)器的放射功率多在-3～0dB-36dB1550nm按光纖數(shù)量來分可以分為單纖光纖收發(fā)器和雙纖光纖收發(fā)器。顧名思義，單纖設(shè)備可以節(jié)約一半的光纖，即在一根光纖上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，在光纖資源緊急的地方格外適用。這類產(chǎn)品承受了波分復(fù)用的技術(shù)，使用的1310nm1550nm。隨著單纖光纖收發(fā)器使用的不斷增多，產(chǎn)品已經(jīng)成熟穩(wěn)定。按電源來分可以分為內(nèi)置電源和外置電源兩種。其中內(nèi)置開關(guān)電源為電信級(jí)電源，而外置變壓器電源多使用在民用設(shè)備上。前者的優(yōu)勢(shì)在于能支持超寬的電源電壓，更好地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、濾波和設(shè)備電源保護(hù)，削減機(jī)械式接觸造成的外置故障點(diǎn)；后者的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備體積小巧和價(jià)格廉價(jià)。另外從設(shè)備供電電壓類型來分，有溝通220V、110V、60V；直流-48V、24V等。按網(wǎng)管來分可以分為網(wǎng)管型光纖收發(fā)器和非網(wǎng)管型光纖收發(fā)器。隨著網(wǎng)絡(luò)向著可運(yùn)營(yíng)可治理的方向進(jìn)展，大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商都期望自己網(wǎng)絡(luò)中的全部設(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)方向進(jìn)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，多承受主從式的治理構(gòu)造，即一個(gè)主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)N個(gè)從網(wǎng)管模塊，每個(gè)從網(wǎng)管模塊定期輪詢它所在子架上全部光纖收發(fā)器的狀態(tài)信息，向主網(wǎng)管模塊提交。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，另一方面還需收集全部從子架上的信息，然后匯總并提交給網(wǎng)管效勞器。如烽火網(wǎng)絡(luò)公司所供給的OL2001〔主〕+9〔從〕的網(wǎng)管構(gòu)造，一次性150〔局端可治理收發(fā)器模塊〕+150〔用戶端可治理收發(fā)器〕臺(tái)光纖收發(fā)器。用戶端網(wǎng)管主要可以分為三種方式：第一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)光路上消滅問題時(shí)可依據(jù)光功率來推斷是光纖上的問題還是用戶端設(shè)備的故障；其次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)管效勞器，同時(shí)局端設(shè)備還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶端設(shè)備的遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程重啟；第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)，另外也可以實(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，第一種嚴(yán)格來說只是對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)展遠(yuǎn)程監(jiān)控，而其次和第三種可以做到真正的遠(yuǎn)程網(wǎng)管。烽火網(wǎng)絡(luò)光纖收發(fā)器對(duì)用戶端的網(wǎng)管同時(shí)承受了其次和第三種方式，由于承受自主開發(fā)的芯片，集成SNMPWeb、Telnet、CLI等多種治理方式。治理內(nèi)容多包括配置光纖收發(fā)器的工作模式，監(jiān)視光纖收發(fā)器的模塊類型、工作狀態(tài)、機(jī)箱溫度、電源狀態(tài)、輸出電壓等等。隨著運(yùn)營(yíng)商對(duì)設(shè)備網(wǎng)管的需求愈來愈多，信任光纖收發(fā)器的網(wǎng)管將更加有用和智能。光纖收發(fā)器應(yīng)用范圍本質(zhì)上光纖收發(fā)器只是完成不同介質(zhì)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可以實(shí)現(xiàn)0-120Km內(nèi)兩臺(tái)交換機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的連接，但實(shí)際應(yīng)用卻有著更多的擴(kuò)展。1、實(shí)現(xiàn)交換機(jī)之間的互聯(lián)。2、實(shí)現(xiàn)交換機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)。3、實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)。4120Km在現(xiàn)場(chǎng)條件允許的狀況下，承受2臺(tái)收發(fā)器背對(duì)背進(jìn)展中繼或承受光-光轉(zhuǎn)換器進(jìn)展中繼，是一種很經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。511臺(tái)單模收發(fā)器背對(duì)背連接，解決了單多模光纖轉(zhuǎn)換的問題。6、波分復(fù)用傳輸：當(dāng)長(zhǎng)距離光纜資源缺乏，為了提高光纜的使用率，降低造價(jià)，可將收發(fā)器和波分復(fù)用器協(xié)作使用，讓兩路信息在同一對(duì)光纖上傳輸。光纖收發(fā)器選購原則在實(shí)際的選購中，企業(yè)考慮的一個(gè)重要的因素是價(jià)格，特別是中小型的企業(yè)和SOHO辦公。我們認(rèn)為，幾百元的產(chǎn)品足以滿足一般的企業(yè)的需求了，除非是特別的行業(yè)，例如電信、軍事等。固然，除價(jià)格外同為了使大家能挑到好的產(chǎn)品，把一些選購要點(diǎn)排列如下：看看它本身是否可支持全雙工及半雙工，由于市面上有些芯片，目前只能使用全雙工環(huán)境，無法支持半雙工，假設(shè)接至其他品牌的交換機(jī)〔N-WaySwitc〕或集線器〔HUB，其又使用半雙工模式，則肯定會(huì)造成嚴(yán)峻的沖撞及丟包?？纯此欠衽c其他光纖接頭做過連接測(cè)試，目前市面上的光纖收發(fā)器收發(fā)器愈來愈多，如不同品牌的收發(fā)器相互的兼容性事前沒做過測(cè)試則也會(huì)產(chǎn)生丟包、傳輸時(shí)間過長(zhǎng)、忽快忽慢等現(xiàn)象?？纯此蟹穹婪秮G包的安全裝置，由于很多廠商在制作光纖收發(fā)器時(shí)，為了減低本錢，往往承受存放器(Register)數(shù)據(jù)傳輸模式，這種方式最大的缺點(diǎn)，就是數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)不穩(wěn)，造成丟包，而最正確的方式就是承受緩沖線路設(shè)計(jì)，可安全避開數(shù)據(jù)丟包。看看產(chǎn)品是否有做溫度測(cè)試，由于光纖收發(fā)器本身使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生高熱，再加上其安裝的環(huán)境通常在戶外，故溫度過高時(shí)〔不能大于5°，光纖收發(fā)器是否可正常運(yùn)作，是用戶格外重要考慮的因素！允許的最高工作溫度是多少？對(duì)于一給需要長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備此項(xiàng)格外值得我們關(guān)注！看看產(chǎn)品是否有符合IEEE802.3IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，假設(shè)不符合該標(biāo)準(zhǔn)，那么確定會(huì)存在兼容性的問題。衡量一下廠家的售后效勞，試想一下，假設(shè)你的設(shè)備壞了，廠家?guī)滋於紱]有解決問題，你的損失是多少??？所以為了使售后效勞能準(zhǔn)時(shí)及早的響應(yīng)，建議大家選擇當(dāng)?shù)貐^(qū)具有實(shí)力雄厚、技術(shù)力氣超群、?，F(xiàn)今市場(chǎng)上有不少廠商為了謀取暴利，在光纖收發(fā)器、光纖交換機(jī)等設(shè)備上使用了二手或舊的光纖模塊，使用這些二手光纖模塊的產(chǎn)品，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸造成極大的隱患，如：光纖模塊的光路受到污染，對(duì)信號(hào)傳輸必定受到影響，傳輸質(zhì)量的下降。而傳輸質(zhì)量下降，對(duì)接收的靈敏度也造成降低，也會(huì)造成數(shù)據(jù)丟包的現(xiàn)象。再加上使用了二手的光纖模塊，在使用壽命上也會(huì)打了折扣，隨時(shí)消滅零件失效等狀況。光纖收發(fā)器使用留意事項(xiàng)光纖收發(fā)器有多種不同的分類，而實(shí)際使用中大多留意的是按光纖接頭不同而區(qū)分的類別：SC接頭光纖收發(fā)器和FC/ST在使用光纖收發(fā)器連接不同的設(shè)備時(shí)，必需留意使用的端口不同。1100BASE-TX〔交換機(jī)，集線器〕的連接：100連接雙絞線的一端到光纖收發(fā)器的RJ-45〔Uplink100BASE-TX〔〕的RJ-45〔一般口。2100B