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以太�(wǎng)光纖收發(fā)�
閱讀�6050�(shí)間:2010-10-13 10:03:43

  以太�(wǎng)光纖收發(fā)�,是一種將短距離的雙絞�電信�(hào)和長(zhǎng)距離的光信號(hào)�(jìn)行互換的以太�(wǎng)傳輸媒體�(zhuǎn)換單�,在很多地方也被稱之�光電�(zhuǎn)換器(Fiber Converter�。產(chǎn)品一般應(yīng)用在以太�(wǎng)電纜�(wú)法覆�、必須使用光纖來(lái)延長(zhǎng)傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)�(luò)�(huán)境中,且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層�(yīng)用;同時(shí)在幫助把光纖一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)�(luò)上也�(fā)揮了巨大的作��

基本特點(diǎn)

  1.提供超低延�(shí)的數(shù)�(jù)傳輸�

  2.對(duì)�(wǎng)�(luò)�(xié)議完全透明�

  3.采用專用ASIC芯片�(shí)�(xiàn)�(shù)�(jù)線速轉(zhuǎn)�(fā)??删幊藺SIC將多�(xiàng)功能集中到一�(gè)芯片�,具有設(shè)�(jì)�(jiǎn)�、可靠性高、電源消耗少等優(yōu)�(diǎn),能使設(shè)備得到更高的性能和更低的成本�

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

  5.可�(wǎng)管設(shè)備能提供�(wǎng)�(luò)診斷、升�(jí)、狀�(tài)�(bào)�、異常情況報(bào)告及控制等功�,能提供完整的操作日志和�(bào)警日��

  6.設(shè)備多采用1+1的電源設(shè)�(jì),支持超寬電源電�,實(shí)�(xiàn)電源保護(hù)和自�(dòng)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�

分類

  目前�(guó)外和�(guó)�(nèi)生產(chǎn)光纖收發(fā)器的廠商很多,產(chǎn)品線也極為豐�。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)�(luò)�(shè)備的完全兼容,光纖收�(fā)器產(chǎn)品必須嚴(yán)格符�10Base-T�100Base-TX�100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太網(wǎng)�(biāo)�(zhǔn),除此之�,在EMC防電磁輻射方面應(yīng)符合FCC Part15。時(shí)下由于國(guó)�(nèi)各大�(yùn)�(yíng)商正在大力建�(shè)小區(qū)�(wǎng)、校園網(wǎng)和企�(yè)�(wǎng),因此光纖收�(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�(shè)需要�   隨著光纖收發(fā)器產(chǎn)品的多樣化發(fā)�,其分類方法也各異,但各種分類方法之間又有著一定的�(guān)�(lián)�

  按光纖性質(zhì)分類�

  單模光纖收發(fā)器:傳輸距離20公里�120公里

  多模光纖收發(fā)器:傳輸距離2公里�5公里

  按光纖來(lái)分,可以分為多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)�。由于使用的光纖不同,收�(fā)器所能傳�?shù)木嚯x也不一�,多模收�(fā)器一般的傳輸距離�2公里�5公里之間,而單模收�(fā)器覆蓋的范圍可以�20公里�120公里。需要指出的是因傳輸距離的不�,光纖收�(fā)器本身的�(fā)射功�、接收靈敏度和使用波�(zhǎng)也會(huì)不一��   �5公里光纖收發(fā)器的�(fā)射功率一般在-20�-14db之間,接收靈敏度�-30db,使�1310nm的波�(zhǎng);�120公里光纖收發(fā)器的�(fā)射功率多�-5�0dB之間,接收靈敏度�-38dB,使�1550nm的波�(zhǎng)�

  按所需光纖分類�

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

  雙纖光纖收發(fā)器:接收�(fā)送的�(shù)�(jù)在一�(duì)光纖上傳�

  雙纖收發(fā)器網(wǎng)�(luò)連接�(jiǎn)�

  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�(shí)�(xiàn)�(shù)�(jù)的接收和�(fā)送,在光纖資源緊張的地方十分適用。這類�(chǎn)品采用了波分�(fù)用的技�(shù),使用的波長(zhǎng)多為1310nm�1550nm。但由于單纖收發(fā)器產(chǎn)品沒(méi)有統(tǒng)一�(guó)際標(biāo)�(zhǔn),因此不同廠商產(chǎn)品在互聯(lián)互通時(shí)可能�(huì)存在不兼容的情況。另外由于使用了波分�(fù)用,單纖收發(fā)器產(chǎn)品普遍存在信�(hào)衰耗大的特�(diǎn)。目前市面上的光纖收�(fā)器多為雙纖產(chǎn)品,此類�(chǎn)品較為成熟和�(wěn)�,但需要更多的光纖�

  按工作層�/速率分類�

  100M以太�(wǎng)光纖收發(fā)器:工作在物理層

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

  按工作層�/速率�(lái)�,可以分為單10M�100M的光纖收�(fā)器�10/100M自適�(yīng)的光纖收�(fā)器和1000M光纖收發(fā)�。其中單10M�100M的收�(fā)器產(chǎn)品工作在物理�,在這一層工作的收發(fā)器產(chǎn)品是按位�(lái)�(zhuǎn)�(fā)�(shù)�(jù)。該�(zhuǎn)�(fā)方式具有�(zhuǎn)�(fā)速度�、通透率高、時(shí)延低等方面的�(yōu)�(shì),適合應(yīng)用于速率固定的鏈路上,同�(shí)由于此類�(shè)備在正常通信前沒(méi)有一�(gè)自協(xié)商的�(guò)�,因此在兼容性和�(wěn)定性方面做得更��

  �10/100M光纖收發(fā)器是工作在數(shù)�(jù)鏈路層,在這一層光纖收�(fā)器使用存�(chǔ)�(zhuǎn)�(fā)的機(jī)�,這樣�(zhuǎn)�(fā)�(jī)制對(duì)接收到的每一�(gè)�(shù)�(jù)包都要讀取它的源MAC地址、目的MAC地址和數(shù)�(jù)凈荷,并在完成CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)以后才將該數(shù)�(jù)包轉(zhuǎn)�(fā)出去。存�(chǔ)�(zhuǎn)�(fā)的好處一�(lái)可以防止一些錯(cuò)誤的幀在網(wǎng)�(luò)中傳�,占用寶貴的�(wǎng)�(luò)資源,同�(shí)還可以很好地防止由于�(wǎng)�(luò)擁塞造成的數(shù)�(jù)包丟�,當(dāng)�(shù)�(jù)鏈路飽和�(shí)存儲(chǔ)�(zhuǎn)�(fā)可以將無(wú)法轉(zhuǎn)�(fā)的數(shù)�(jù)先放在收�(fā)器的緩存�,等待網(wǎng)�(luò)空閑�(shí)再�(jìn)行轉(zhuǎn)�(fā)。這樣既減少了�(shù)�(jù)沖突的可能又保證了數(shù)�(jù)傳輸?shù)目煽�?,因?0/100M的光纖收�(fā)器適合于工作在速率不固定的鏈路上�1000M光纖收發(fā)器可以按�(shí)際需要工作在物理層或�(shù)�(jù)鏈路�,市�(chǎng)上這兩�1000M光纖收發(fā)器都有提��

  按結(jié)�(gòu)分類�

  桌面式(�(dú)立式)光纖收�(fā)器:�(dú)立式用戶端設(shè)�   �(jī)架式(模塊化)光纖收�(fā)器:安裝于十六槽�(jī)箱,采用集中供電方式

  按結(jié)�(gòu)�(lái)�,可以分為桌面式(獨(dú)立式)光纖收�(fā)器和�(jī)架式光纖收發(fā)�。桌面式光纖收發(fā)器適合于單�(gè)用戶使用,如滿足樓道中單�(tái)交換�(jī)的上�(lián)。機(jī)架式(模塊化)光纖收�(fā)器適用于多用戶的匯聚,如小區(qū)的中心機(jī)房必須滿足小區(qū)�(nèi)所有交換機(jī)的上�(lián),使用機(jī)架便于實(shí)�(xiàn)�(duì)所有模塊型光纖收發(fā)器的�(tǒng)一管理和統(tǒng)一供電,目前國(guó)�(nèi)的機(jī)架多�16槽產(chǎn)�,即一�(gè)�(jī)架中最多可加插16�(gè)模塊式光纖收�(fā)��

  按管理類型分類:

  非網(wǎng)管型以太�(wǎng)光纖收發(fā)器:即插即用,通過(guò)硬件撥碼�(kāi)�(guān)�(shè)置電口工作模�

  �(wǎng)管型以太�(wǎng)光纖收發(fā)器:支持電信�(jí)�(wǎng)�(luò)管理

  按網(wǎng)管來(lái)分:

  可以分為�(wǎng)管型光纖收發(fā)器和非網(wǎng)管型光纖收發(fā)�。隨著網(wǎng)�(luò)向著可運(yùn)�(yíng)可管理的方向�(fā)�,大多數(shù)�(yùn)�(yíng)商都希望自己�(wǎng)�(luò)中的所有設(shè)備均能做到可�(yuǎn)程網(wǎng)管的程度,光纖收�(fā)器產(chǎn)品與交換�(jī)、路由器一樣也逐步向這�(gè)方向�(fā)�。對(duì)于可�(wǎng)管的光纖收發(fā)器還可以�(xì)分為局端可�(wǎng)管和用戶端可�(wǎng)管。局端可�(wǎng)管的光纖收發(fā)器主要是�(jī)架式�(chǎn)�,多采用主從式的管理�(jié)�(gòu),即一�(gè)主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)N�(gè)從網(wǎng)管模�,每�(gè)從網(wǎng)管模塊定期輪詢它所在子架上所有光纖收�(fā)器的狀�(tài)信息,向主網(wǎng)管模塊提交。主�(wǎng)管模塊一方面需要輪詢自己機(jī)架上的網(wǎng)管信�,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�(wù)�。如武漢烽火�(wǎng)�(luò)所提供的OL200系列�(wǎng)管型光纖收發(fā)器產(chǎn)品支�1(主�+9(從)的�(wǎng)管結(jié)�(gòu),一次性最多可管理150�(gè)光纖收發(fā)��

  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�(xié)議,�(xié)議負(fù)�(zé)向局端發(fā)送客戶端的狀�(tài)信息,通過(guò)局端設(shè)備的CPU�(lái)處理這些狀�(tài)信息,并提交給網(wǎng)管服�(wù)�;第二種是局端的光纖收發(fā)器可以檢�(cè)到光口上的光功率,因此當(dāng)光路上出�(xiàn)�(wèn)題時(shí)可根�(jù)光功率來(lái)判斷是光纖上的問(wèn)題還是用戶端�(shè)備的故障;第三種是在用戶端的光纖收發(fā)器上加裝主控CPU,這樣�(wǎng)管系�(tǒng)一方面可以�(jiān)控到用戶端設(shè)備的工作狀�(tài),另外還可以�(shí)�(xiàn)�(yuǎn)程配置和�(yuǎn)程重�。在這三種用戶端�(wǎng)管方式中,前兩種�(yán)格來(lái)�(shuō)只是�(duì)用戶端設(shè)備�(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)�,而第三種才是真正的遠(yuǎn)程網(wǎng)�。但由于第三種方式在用戶端添加了CPU,從而也增加了用戶端�(shè)備的成本,因此在�(jià)格方面前兩種方式�(huì)更具�(yōu)�(shì)一�。目前大多數(shù)廠商的網(wǎng)管系�(tǒng)都是基于SNMP�(wǎng)�(luò)�(xié)議上�(kāi)�(fā)的,支持包括Web、Telnet、CLI等多種管理方�。管理內(nèi)容多包括配置光纖收發(fā)器的工作模式,監(jiān)視光纖收�(fā)器的模塊類型、工作狀�(tài)、機(jī)箱溫�、電源狀�(tài)、輸出電壓和輸出光功率等�。隨著運(yùn)�(yíng)商對(duì)�(shè)備網(wǎng)管的需求愈�(lái)愈多,相信光纖收�(fā)器的�(wǎng)管將日趨�(shí)用和智能�

  按電源分類:

  �(nèi)置電源光纖收�(fā)器:�(nèi)置開(kāi)�(guān)電源為電信級(jí)電源

  外置電源光纖收發(fā)器:外置變壓器電源多使用在民用設(shè)備上   按電源來(lái)�,可以分為內(nèi)置電源和外置電源兩種。其中內(nèi)置開(kāi)�(guān)電源為電信級(jí)電源,而外置變壓器電源多使用在民用�(shè)備上。前者的�(yōu)�(shì)在于能支持超寬的電源電壓,更好地�(shí)�(xiàn)�(wěn)�、濾波和�(shè)備電源保�(hù),減少機(jī)械式接觸造成的外置故障點(diǎn);后者的�(yōu)�(shì)在于�(shè)備體積小巧和�(jià)格便��

  按結(jié)�(gòu)�(lái)�

  可以分為桌面式(�(dú)立式)光纖收�(fā)器和�(jī)架式光纖收發(fā)器。桌面式光纖收發(fā)器適合于單�(gè)用戶使用,如滿足樓道中單�(tái)交換�(jī)的上�(lián)。機(jī)架式光纖收發(fā)器適用于多用戶的匯聚,如小區(qū)的中心機(jī)房必須滿足小區(qū)�(nèi)所有交換機(jī)的上�(lián),使用機(jī)架便于實(shí)�(xiàn)�(duì)所有模塊型光纖收發(fā)器的�(tǒng)一管理和統(tǒng)一供電,烽火網(wǎng)�(luò)的光纖收�(fā)器機(jī)架為16槽產(chǎn)�,即一�(gè)�(jī)架中最多可加插16�(gè)模塊式光纖收�(fā)器�

  按光纖來(lái)�

  可以分為多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)�。由于使用的光纖不同,收�(fā)器所能傳�?shù)木嚯x也不一樣,多模收發(fā)器一般的傳輸距離�2公里�5公里之間,而單模收�(fā)器覆蓋的范圍可以�20公里�120公里。需要指出的是因傳輸距離的不同,光纖收發(fā)器本身的�(fā)射功�、接收靈敏度和使用波�(zhǎng)也會(huì)不一�� �5公里光纖收發(fā)器的�(fā)射功率一般在-20�-14db之間,接收靈敏度�-30db,使�1310nm的波�(zhǎng);�120公里光纖收發(fā)器的�(fā)射功率多�-3�0dB之間,接收靈敏度小于-36dB,使�1550nm的波�(zhǎng)�

  按光纖數(shù)量來(lái)�

  可以分為單纖光纖收發(fā)器和雙纖光纖收發(fā)�。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�(shí)�(xiàn)�(shù)�(jù)的接收和�(fā)送,在光纖資源緊張的地方十分適用。這類�(chǎn)品采用了波分�(fù)用的技�(shù),使用的波長(zhǎng)多為1310nm�1550nm。隨著單纖光纖收�(fā)器使用的不斷增多,產(chǎn)品已�(jīng)成熟�(wěn)��

  按電源來(lái)�

  可以分為�(nèi)置電源和外置電源兩種。其中內(nèi)置開(kāi)�(guān)電源為電信級(jí)電源,而外置變壓器電源多使用在民用�(shè)備上。前者的�(yōu)�(shì)在于能支持超寬的電源電壓,更好地�(shí)�(xiàn)�(wěn)�、濾波和�(shè)備電源保�(hù),減少機(jī)械式接觸造成的外置故障點(diǎn);后者的�(yōu)�(shì)在于�(shè)備體積小巧和�(jià)格便��

  另外從設(shè)備供電電壓類型來(lái)�,有交流220V�110V�60V;直�-48V�24V��

  按網(wǎng)管來(lái)�

  可以分為�(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)�(luò)向著可運(yùn)�(yíng)可管理的方向�(fā)�,大多數(shù)�(yùn)�(yíng)商都希望自己�(wǎng)�(luò)中的所有設(shè)備均能做到可�(yuǎn)程網(wǎng)管的程度,光纖收�(fā)器產(chǎn)品與交換�(jī)、路由器一樣也逐步向這�(gè)方向�(fā)�。對(duì)于可�(wǎng)管的光纖收發(fā)器還可以�(xì)分為局端可�(wǎng)管和用戶端可�(wǎng)�。局端可�(wǎng)管的光纖收發(fā)器主要是�(jī)架式�(chǎn)�,多采用主從式的管理�(jié)�(gòu),即一�(gè)主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)N�(gè)從網(wǎng)管模塊,每�(gè)從網(wǎng)管模塊定期輪詢它所在子架上所有光纖收�(fā)器的狀�(tài)信息,向主網(wǎng)管模塊提�。主�(wǎng)管模塊一方面需要輪詢自己機(jī)架上的網(wǎng)管信�,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�(wù)�。如烽火�(wǎng)�(luò)公司所提供的OL200系列�(wǎng)管型光纖收發(fā)器產(chǎn)品支�1(主�+9(從)的�(wǎng)管結(jié)�(gòu),一次性最多可管理150(局端可管理收發(fā)器模塊)+150(用戶端可管理收�(fā)器)�(tái)光纖收發(fā)器�

�(gòu)成及原理�(jiǎn)�

  一塊以太網(wǎng)光纖收發(fā)器包括OSI(系統(tǒng)互聯(lián))模型的兩�(gè)�。物理層和數(shù)�(jù)鏈路層。物理層定義了數(shù)�(jù)傳送與接收所需要的電與光信�(hào)、線路狀�(tài)、時(shí)鐘基�(zhǔn)、數(shù)�(jù)編碼和電路等,并向數(shù)�(jù)鏈路層設(shè)備提供標(biāo)�(zhǔn)接口。數(shù)�(jù)鏈路層則提供尋址�(jī)�(gòu)、數(shù)�(jù)差錯(cuò)檢查、傳送控制等功能�

  以太光纖收發(fā)器中�(shù)�(jù)鏈路層的芯片一般簡(jiǎn)稱之為MAC 控制器,物理層的芯片我們簡(jiǎn)稱之為PHY。自適應(yīng)收發(fā)器還有緩存芯片等�(jié)�(gòu)。目前許多光纖收�(fā)器的芯片把MAC 和PHY 的功能做到了一顆芯片中,甚至把以上幾種芯片都集成在一�。但是MAC 和PHY 的機(jī)制還是單�(dú)存在的,只是外觀的表�(xiàn)形式是一顆單芯片。當(dāng)然也有很多光纖收�(fā)器的MAC 和PHY 是分�(kāi)做的�

  2.MAC相關(guān)介紹

  首先我們來(lái)�(shuō)�(shuō)以太光纖收發(fā)器的MAC 芯片的功�。以太網(wǎng)�(shù)�(jù)鏈路層其�(shí)包含MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)子層和LLC(邏輯鏈路控制)子層。一塊以太光纖收�(fā)器MAC 芯片的作用不但要�(shí)�(xiàn)MAC 子層,還要�(shí)�(xiàn)LLC 子層的功能�

  MAC 收到IP �(shù)�(jù)�(或者其他網(wǎng)�(luò)層協(xié)議的�(shù)�(jù)�)�,將之拆分并重新打包�1518Byte,最�64Byte 的幀。這�(gè)幀里面包括了目�(biāo)MAC 地址、自己的源MAC 地址和數(shù)�(jù)包里面的�(xié)議類�(比如IP �(shù)�(jù)包的類型�80表示)。還有一�(gè)DWORD(4Byte)的CRC ��

  2、PHY 的輸出部�

  一顆CMOS 制程的芯片工作的�(shí)候產(chǎn)生的信號(hào)電平總是大于0V �(這取決于芯片的制程和�(shè)�(jì)需�),但是這樣的信�(hào)送到100米甚至更�(zhǎng)的地方會(huì)有很大的直流分量的損�。而且如果外部�(wǎng)線直接和芯片相連的�,電磁感�(yīng)(打雷)和靜電,很容易造成芯片的損��

  3.�(wǎng)�(luò)傳輸?shù)牧鞒?/FONT>

  PHY 在發(fā)送數(shù)�(jù)的時(shí)�,收到MAC �(guò)�(lái)的數(shù)�(jù)(�(duì)PHY �(lái)�(shuō),沒(méi)有幀的概�,對(duì)它來(lái)�(shuō),都是數(shù)�(jù)而不管什么地址,數(shù)�(jù)還是CRC),每4bit 就增�1bit 的檢�(cuò)�,然后把并行�(shù)�(jù)�(zhuǎn)化為串行流數(shù)�(jù),再按照物理層的編碼�(guī)�(10Based-T 的NRZ 編碼�100based-T 的曼徹斯特編�)把數(shù)�(jù)編碼,再�?yōu)槟M信號(hào)把數(shù)�(jù)送出��

注意事項(xiàng)

  以太�(wǎng)光纖收發(fā)器有多種不同的分�,而實(shí)際使用中大多注意的是按光纖接頭不同而區(qū)分的類別:SC接頭以太�(wǎng)光纖收發(fā)器和FC/ST接頭以太�(wǎng)光纖收發(fā)��

  在使用以太網(wǎng)光纖收發(fā)器連接不同的設(shè)備時(shí),必須注意使用的端口不同�

  1、以太網(wǎng)光纖收發(fā)器到100BASE-TX�(shè)備(交換�(jī),集線器)的連接�

  確認(rèn)雙絞線的�(zhǎng)度最�(zhǎng)不超�(guò)100米;

  連接雙絞線的一端到以太�(wǎng)光纖收發(fā)器的RJ-45口(Uplink口),另一端到100BASE-TX�(shè)(交換機(jī),集線器)的 RJ- 45口(普通口��

  2、以太網(wǎng)光纖收發(fā)器到100BASE-TX�(shè)備(�(wǎng)卡)的連接�

  確認(rèn)雙絞線的�(zhǎng)度最�(zhǎng)不超�(guò)100��

  連接雙絞線的一端到以太�(wǎng)光纖收發(fā)器的RJ-45口(100BASE-TX口),另一端到�(wǎng)卡的RJ-45��

  3、以太網(wǎng)光纖收發(fā)器到100BASE-FX的連接�

  確認(rèn)光纖�(zhǎng)度沒(méi)有超出設(shè)備能提供的距離范圍;

  光纖的一端連以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的SC/FC/ST接頭,另一端連接100BASE-FX�(shè)備的SC/ST接頭�

  另外需要補(bǔ)充的是很多用戶在使用以太�(wǎng)光纖收發(fā)器時(shí)�(rèn)為:只要光纖的長(zhǎng)度在單模光纖或多模光纖所能支持的距離�(nèi)就可以正常使�。其�(shí)這是一種錯(cuò)誤的�(rèn)�(shí),這種�(rèn)�(shí)只有在連接的設(shè)備都是全雙工的設(shè)備時(shí)才是正確�,當(dāng)有半雙工的設(shè)備時(shí),光纖的傳輸距離就有一定的限制��