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和長距離的光信號進(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。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；同時在幫助把光纖最后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。

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)。



信息化建設(shè)的突飛猛進(jìn)，人們對于數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體通信的需求日益旺盛，以太網(wǎng)寬帶接入方式因此被提到了越來越重要的位置。但是傳統(tǒng)的5類線電纜只能將以太網(wǎng)電信號傳輸100米，在傳輸距離和覆蓋范圍方面已不能適應(yīng)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需要。與此同時，光纖通信以其信息容量大、保密性好、重量輕、體積小、無中繼、傳輸距離長等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用，光纖收發(fā)器正是利用了光纖這一高速傳播介質(zhì)很好的解決了以太網(wǎng)在傳輸方面的問題。在一些規(guī)模較大的企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時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)現(xiàn)局域網(wǎng)同光纖主干網(wǎng)相連呢？這就需要在不同端口、不同線形、不同光纖間進(jìn)行轉(zhuǎn)換并保證鏈接質(zhì)量。 光纖收發(fā)器的出現(xiàn)，將雙絞線電信號和光信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，確保了數(shù)據(jù)包在兩個網(wǎng)絡(luò)間順暢傳輸，同時它將網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離極限從銅線的100米擴(kuò)展到100公里（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和長距離的光信號進(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。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；同時在幫助把光纖最后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。

企業(yè)在進(jìn)行信息化基礎(chǔ)建設(shè)時，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，卻往往忽略介質(zhì)轉(zhuǎn)換這種非網(wǎng)絡(luò)核心必不可少的設(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。

光纖收發(fā)器分類：

目前國外和國內(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。時下由于國內(nèi)各大運(yùn)營商正在大力建設(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。

隨著光纖收發(fā)器產(chǎn)品的多樣化發(fā)展，其分類方法也各異，但各種分類方法之間又有著一定的關(guān)聯(lián)。

·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

按光纖來分，可以分為多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器。由于使用的光纖不同，收發(fā)器所能傳輸?shù)木嚯x也不一樣，多模收發(fā)器一般的傳輸距離在2公里到5公里之間，而單模收發(fā)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(fā)器本身的發(fā)射功率、接收靈敏度和使用波長也會不一樣。

如5公里光纖收發(fā)器的發(fā)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(fā)器的發(fā)射功率多在-5～0dB之間，接收靈敏度為-38dB，使用1550nm的波長。

·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)在一對光纖上傳輸

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)，使用的波長多為1310nm和1550nm。但由于單纖收發(fā)器產(chǎn)品沒有統(tǒng)一國際標(biāo)準(zhǔn)，因此不同廠商產(chǎn)品在互聯(lián)互通時可能會存在不兼容的情況。另外由于使用了波分復(fù)用，單纖收發(fā)器產(chǎn)品普遍存在信號衰耗大的特點(diǎn)。目前市面上的光纖收發(fā)器多為雙纖產(chǎn)品，此類產(chǎn)品較為成熟和穩(wěn)定，但需要更多的光纖。

·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、時延低等方面的優(yōu)勢，適合應(yīng)用于速率固定的鏈路上，同時由于此類設(shè)備在正常通信前沒有一個自協(xié)商的過程，因此在兼容性和穩(wěn)定性方面做得更好。

而10/100M光纖收發(fā)器是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，在這一層光纖收發(fā)器使用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的機(jī)制，這樣轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制對接收到的每一個數(shù)據(jù)包都要讀取它的源MAC地址、目的MAC地址和數(shù)據(jù)凈荷，并在完成CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)以后才將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去。存儲轉(zhuǎn)發(fā)的好處一來可以防止一些錯誤的幀在網(wǎng)絡(luò)中傳播，占用寶貴的網(wǎng)絡(luò)資源，同時還可以很好地防止由于網(wǎng)絡(luò)擁塞造成的數(shù)據(jù)包丟失，當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路飽和時存儲轉(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)空閑時再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這樣既減少了數(shù)據(jù)沖突的可能又保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃�，因�?0/100M的光纖收發(fā)器適合于工作在速率不固定的鏈路上。1000M光纖收發(fā)器可以按實(shí)際需要工作在物理層或數(shù)據(jù)鏈路層，市場上這兩種1000M光纖收發(fā)器都有提供。

·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)器適合于單個用戶使用，如滿足樓道中單臺交換機(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，如小區(qū)的中心機(jī)房必須滿足小區(qū)內(nèi)所有交換機(jī)的上聯(lián)，使用機(jī)架便于實(shí)現(xiàn)對所有模塊型光纖收發(fā)器的統(tǒng)一管理和統(tǒng)一供電，目前國內(nèi)的機(jī)架多為16槽產(chǎn)品，即一個機(jī)架中最多可加插16個模塊式光纖收發(fā)器。

·按管理類型分類：

非網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：即插即用，通過硬件撥碼開關(guān)設(shè)置電口工作模式

網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：支持電信級網(wǎng)絡(luò)管理

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)營可管理的方向發(fā)展，大多數(shù)運(yùn)營商都希望自己網(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方向發(fā)展。對于可網(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)，即一個主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)N個從網(wǎng)管模塊，每個從網(wǎng)管模塊定期輪詢它所在子架上所有光纖收發(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)，一次性最多可管理150個光纖收發(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；第二種是局端的光纖收發(fā)器可以檢測到光口上的光功率，因此當(dāng)光路上出現(xiàn)問題時可根據(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；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)格來說只是對用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，而第三種才是真正的遠(yuǎn)程網(wǎng)管。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設(shè)備的成本，因此在價(jià)格方面前兩種方式會更具優(yōu)勢一些。目前大多數(shù)廠商的網(wǎng)管系統(tǒng)都是基于SNMP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上開發(fā)的，支持包括Web、Telnet、CLI等多種管理方式。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)、輸出電壓和輸出光功率等等。隨著運(yùn)營商對設(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。

·按電源分類：

內(nèi)置電源光纖收發(fā)器：內(nèi)置開關(guān)電源為電信級電源

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)，減少機(jī)械式接觸造成的外置故障點(diǎn)；后者的優(yōu)勢在于設(shè)備體積小巧和價(jià)格便宜。

光纖收發(fā)器產(chǎn)品特點(diǎn)：

光纖收發(fā)器通常具有以下基本特點(diǎn)：

1． 提供超低時延的數(shù)據(jù)傳輸。

2． 對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完全透明。

3． 采用專用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)功能集中到一個芯片上，具有設(shè)計(jì)簡單、可靠性高、電源消耗少等優(yōu)點(diǎn)，能使設(shè)備得到更高的性能和更低的成本。

4． 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。 5． 可網(wǎng)管設(shè)備能提供網(wǎng)絡(luò)診斷、升級、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． 設(shè)備多采用1+1的電源設(shè)計(jì)，支持超寬電源電壓，實(shí)現(xiàn)電源保護(hù)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）。

光纖收發(fā)器vs光口交換機(jī)：

目前提到光纖收發(fā)器，人們常常不免會將光纖收發(fā)器與帶光口的交換機(jī)進(jìn)行比較，下面主要談一下光纖收發(fā)器相對于光口交換機(jī)的優(yōu)勢。

首先，光纖收發(fā)器加普通交換機(jī)在價(jià)格上遠(yuǎn)遠(yuǎn)比光口交換機(jī)便宜，特別是有些光口交換機(jī)在加插光模塊后會損失一個甚至幾個電口，這樣可以使運(yùn)營商在很大程度上減少前期投資。

其次，由于交換機(jī)的光模塊大多沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此光模塊一旦損壞就需要從原廠商用相同的模塊更換，這樣給后期的維護(hù)帶來很大的麻煩。但光纖收發(fā)器不同廠商的設(shè)備之間在互連互通上已沒有問題，因此一旦損壞也可以用其他廠商的產(chǎn)品替代，維護(hù)起來非常容易。

還有，光纖收發(fā)器比光口交換機(jī)在傳輸距離上產(chǎn)品更加齊全。當(dāng)然光口交換機(jī)在很多方面上也具有優(yōu)勢，如可統(tǒng)一管理、統(tǒng)一供電等，這里就不再討論了。

光纖收發(fā)器的發(fā)展趨勢：

光纖收發(fā)器產(chǎn)品在不斷的發(fā)展和完善中，用戶對設(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)自動切換，當(dāng)光路DOWN掉后，電口自動向上報(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)能更好地適應(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，這就需要各個廠商的設(shè)備最好能支持超寬的電源電壓，以適應(yīng)不穩(wěn)定的供電狀況。同時由于國內(nèi)很多地區(qū)會出現(xiàn)超高溫和超低溫的天氣情況，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，還提供了平衡流量、隔離沖突和檢測差錯等功能，保證數(shù)據(jù)傳輸時的高安全性和穩(wěn)定性。因此在很長一段時間內(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。

光纖收發(fā)器的選擇：

由于光纖收發(fā)器(Fiber Converter)為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接器設(shè)備之一,所以必須考慮與周邊環(huán)境相互兼容性的配合,及本身產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，反之：價(jià)格再低，也無法得到客戶的青睞！

1、本身是否支持全雙工及半雙工？

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，如接到其他品牌的交換機(jī)（SWITCH）或集先器（HUB），而它又使用半雙工模式，則一定會造成嚴(yán)重的沖突及丟包。

2．是否與其它光纖收發(fā)器做過連接測試？

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試則也會產(chǎn)生丟包、傳輸時間過長、忽快忽慢等現(xiàn)象。

3、是否有防范丟包的安全裝置？

有些廠商在制造光纖收發(fā)器收發(fā)器時，為了降低成本，往外采用寄存器（Register）數(shù)據(jù)傳輸模式，這種方式最大的缺點(diǎn)就是傳輸時不穩(wěn)定、丟包，而最好的就是采用緩沖線路設(shè)計(jì)，可安全避免數(shù)據(jù)丟包。

4、溫度適應(yīng)能力？

光纖收發(fā)器本身使用時會產(chǎn)生高熱，溫度過高時（不能大與85°C），光纖收發(fā)器是否工作正常？是非常值得客戶考慮的因素！

5、是否有符合IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)？

光纖收發(fā)器如符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，即delay time控制在46bit，如超過46bit時，則表示光纖收發(fā)器所傳輸?shù)木嚯x會縮短�。�！

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