Optičkisklopkeobično se koristi u Ethernetusklopkeuključuju SFP, GBIC, XFP i XENPAK.
Njihova puna engleska imena:
SFP: Priključni primopredajnik malog oblika, priključni primopredajnik malog oblika
GBIC: Gigabit Interface Converter, Gigabit Ethernet Interface Converter
XFP: 10-gigabitni primopredajnik malenog oblika, 10-gigabitno Ethernet sučelje
Primopredajnik koji se može priključiti u malom paketu
XENPAK: 10-Gigabit EtherNetTransceiverPacKage Paket primopredajnika 10 Gigabit Ethernet sučelja.
Priključak za optičko vlakno
Konektor za optičko vlakno sastoji se od optičkog vlakna i utikača na oba kraja optičkog vlakna, a utikač se sastoji od igle i periferne strukture za zaključavanje. Prema različitim mehanizmima zaključavanja, konektori za optička vlakna mogu se podijeliti na tip FC, tip SC, tip LC, tip ST i tip KTRJ.
FC konektor ima mehanizam za zaključavanje niti, to je pokretni konektor od optičkih vlakana koji je ranije izumljen i najčešće se koristi.
SC je pravokutni zglob koji je razvio NTT. Može se izravno priključiti i isključiti bez vijčane veze. U usporedbi s FC priključkom, ima mali radni prostor i jednostavan je za korištenje. Low-end Ethernet proizvodi su vrlo česti.
LC je mini-tip SC konektora koji je razvio LUCENT. Manje je veličine i naširoko se koristi u sustavu. To je smjer razvoja optičkih aktivnih konektora u budućnosti. Low-end Ethernet proizvodi su vrlo česti.
ST konektor je razvio AT & T i koristi mehanizam za zaključavanje bajunetnog tipa. Glavni parametri su ekvivalentni FC i SC konektorima, ali se ne koriste često u tvrtkama. Obično se koristi za višemodne uređaje za povezivanje s drugim proizvođačima. Koristi se više kod pristajanja.
KTRJ pinovi su plastični. Postavljeni su čeličnim klinovima. Kako se broj puta spajanja povećava, površine spajanja će se istrošiti, a njihova dugoročna stabilnost nije tako dobra kao kod keramičkih konektora.
Poznavanje vlakana
Optičko vlakno je vodič koji prenosi svjetlosne valove. Optička vlakna se mogu podijeliti na jednomodna vlakna i višemodna vlakna prema načinu optičkog prijenosa.
U jednomodnom vlaknu postoji samo jedan temeljni način optičkog prijenosa, odnosno svjetlost se prenosi samo duž unutarnje jezgre vlakna. Budući da je modna disperzija potpuno izbjegnuta, a prijenosni pojas jednomodnog vlakna širok, prikladno je za vlaknastu komunikaciju velike brzine i velike udaljenosti.
Postoji više načina optičkog prijenosa u višemodnom vlaknu. Zbog disperzije ili aberacija, ovo vlakno ima slab prijenos, uzak frekvencijski pojas, malu brzinu prijenosa i kratku udaljenost.
Karakteristični parametri optičkog vlakna
Struktura optičkog vlakna iscrtana je prefabriciranim šipkama od kvarcnog vlakna. Vanjski promjer multimodnog vlakna i jednomodnog vlakna koji se koristi za komunikaciju je 125 μm.
Tanko tijelo podijeljeno je u dva područja: jezgru i sloj obloge. Promjer jezgre jednomodnog vlakna je 8 ~ 10 μm, a promjer jezgre višemodnog vlakna ima dvije standardne specifikacije. Promjer jezgre je 62,5 μm (američki standard) i 50 μm (europski standard).
Specifikacije vlakana sučelja opisane su kako slijedi: 62,5 μm / 125 μm višemodno vlakno, gdje se 62,5 μm odnosi na promjer jezgre vlakna, a 125 μm na vanjski promjer vlakna.
Jednomodno vlakno koristi valnu duljinu od 1310 nm ili 1550 nm.
Višemodna vlakna koriste uglavnom svjetlost od 850 nm.
Boja se može razlikovati od jednomodnog vlakna i višemodnog vlakna. Vanjsko tijelo jednomodnog vlakna je žuto, a vanjsko tijelo višemodnog vlakna je narančasto-crveno.
Gigabitni optički priključak
Gigabitni optički priključci mogu raditi iu prisilnom iu samodogovorenom načinu rada. U specifikaciji 802.3, gigabitni optički priključak podržava samo brzinu od 1000M i podržava dva full-duplex (Full) i half-duplex (Half) duplex načina.
Najosnovnija razlika između automatskog pregovaranja i forsiranja je da su tokovi koda koji se šalju kada njih dvoje uspostave fizičku vezu različiti. Način automatskog pregovaranja šalje kod / C /, koji je tok konfiguracijskog koda, dok način prisiljavanja šalje kod / I /, koji je tok koda u stanju mirovanja.
Proces automatskog pregovaranja gigabitnog optičkog priključka
Prvo, oba su kraja postavljena na način automatskog pregovaranja
Dvije strane šalju /C/ tokove koda jedna drugoj. Ako su primljena 3 uzastopna / C / koda i primljeni tokovi kodova odgovaraju lokalnom načinu rada, vratit će se drugoj strani s / C / kodom s odgovorom Ack. Nakon što primi poruku Ack, ravnopravni uređaj smatra da njih dvoje mogu međusobno komunicirati i postavlja port u UP stanje.
Drugo, postavite jedan kraj na automatsko pregovaranje, a jedan na obavezno
Samopregovarajući kraj šalje /C/ stream, a prisilni kraj šalje /I/ stream. Prisilni kraj ne može pružiti lokalnom kraju informacije o pregovorima lokalnog kraja, niti može vratiti odgovor Ack udaljenom kraju, tako da je samopregovarački kraj DOLE. Međutim, sam forsirajući kraj može identificirati /C/ kod, i smatra da je ravnopravni kraj port koji odgovara sam sebi, tako da je lokalni krajnji port izravno postavljen na UP stanje.
Treće, oba kraja su postavljena na prisilni način rada
Obje strane šalju / I / stream jedna drugoj. Nakon primanja / I / streama, jedan kraj smatra da je peer port koji se podudara sa samim sobom, i izravno postavlja lokalni port u UP stanje.
Kako djeluju vlakna?
Optička vlakna za komunikaciju sastoje se od staklenih vlakana poput dlačica prekrivenih zaštitnim plastičnim slojem. Staklena nit se u osnovi sastoji od dva dijela: jezgre promjera od 9 do 62,5 μm i staklenog materijala s niskim indeksom loma promjera 125 μm. Iako postoje neke druge vrste optičkih vlakana prema korištenim materijalima i različitim veličinama, ovdje se spominju oni najčešći. Svjetlost se prenosi u sloju jezgre vlakna u načinu "potpune unutarnje refleksije", to jest, nakon što svjetlost uđe na jedan kraj vlakna, reflektira se naprijed-natrag između sučelja jezgre i obloge, a zatim se prenosi na drugi kraj vlakna. Optičko vlakno s promjerom jezgre od 62,5 μm i vanjskim promjerom obloge od 125 μm naziva se svjetlom 62,5 / 125 μm.
Koja je razlika između višemodnog i jednomodnog vlakna?
Višemodni:
Vlakna koja mogu širiti stotine do tisuće modova nazivaju se višemodna (MM) vlakna. Prema radijalnoj raspodjeli indeksa loma u jezgri i omotaču, može se podijeliti na stepenasta višemodna vlakna i stupnjevana višemodna vlakna. Veličine gotovo svih višemodnih vlakana su 50/125 μm ili 62,5 / 125 μm, a propusnost (količina informacija koju vlakno prenosi) obično je 200 MHz do 2 GHz. Višemodni optički primopredajnici mogu prenositi do 5 kilometara kroz višemodno vlakno. Koristite diodu koja emitira svjetlost ili laser kao izvor svjetla.
Pojedinačni način rada:
Vlakna koja mogu širiti samo jedan mod nazivaju se jednomodna vlakna. Profil indeksa loma standardnih jednomodnih (SM) vlakana sličan je profilu vlakana stepenastog tipa, osim što je promjer jezgre mnogo manji od promjera višemodnih vlakana.
Veličina jednomodnog vlakna je 9-10 / 125 μm, a ima karakteristike beskonačne propusnosti i manjeg gubitka od višemodnog vlakna. Jednomodni optički primopredajnici uglavnom se koriste za prijenos na velike udaljenosti, ponekad do 150 do 200 kilometara. Koristite LD ili LED s uskom spektralnom linijom kao izvor svjetla.
Razlika i veza:
Jednomodna oprema obično može raditi na jednomodnom ili višemodnom vlaknu, dok je višemodna oprema ograničena na rad na višemodnom vlaknu.
Koliki je gubitak prijenosa pri korištenju optičkih kabela?
To ovisi o valnoj duljini propuštene svjetlosti i vrsti korištenog vlakna.
850nm valna duljina za višemodno vlakno: 3,0 dB/km
1310nm valna duljina za višemodno vlakno: 1,0 dB/km
1310nm valna duljina za jednomodno vlakno: 0,4 dB/km
1550nm valna duljina za jednomodno vlakno: 0,2 dB/km
Što je GBIC?
GBIC je skraćenica od Giga Bitrate Interface Converter, što je uređaj sučelja koji pretvara gigabitne električne signale u optičke signale. GBIC je dizajniran za vruće priključivanje. GBIC je zamjenjivi proizvod koji je u skladu s međunarodnim standardima. Gigabitsklopkedizajnirani s GBIC sučeljem zauzimaju veliki tržišni udio na tržištu zbog svoje fleksibilne razmjene.
Što je SFP?
SFP je skraćenica od SMALL FORM PLUGGABLE, što se jednostavno može shvatiti kao nadograđena verzija GBIC-a. Veličina SFP modula je prepolovljena u usporedbi s GBIC modulom, a broj portova može se više nego udvostručiti na istom panelu. Ostale funkcije SFP modula u osnovi su iste kao i GBIC. Nekiprekidačproizvođači nazivaju SFP modul mini-GBIC (MINI-GBIC).
Budući optički moduli moraju podržavati hot plugging, odnosno da se modul može spojiti ili odspojiti s uređaja bez prekida napajanja. Budući da se optički modul može priključiti bez isključivanja, mrežni upravitelji mogu nadograditi i proširiti sustav bez zatvaranja mreže. Korisnik ne čini nikakvu razliku. Hot swappability također pojednostavljuje cjelokupno održavanje i omogućuje krajnjim korisnicima da bolje upravljaju svojim primopredajnim modulima. U isto vrijeme, zahvaljujući performansama zamjene bez rada, ovaj modul omogućuje mrežnim upraviteljima izradu općih planova za troškove primopredajnika, udaljenosti veze i sve topologije mreže na temelju zahtjeva za nadogradnju mreže, bez potrebe za potpunom zamjenom matičnih ploča.
Optički moduli koji podržavaju ovu hot-swap trenutno su dostupni u GBIC i SFP. Budući da su SFP i SFF približno iste veličine, mogu se izravno priključiti na strujnu ploču, čime se štedi prostor i vrijeme na pakiranju, te imaju širok raspon primjena. Stoga je njegov budući razvoj vrijedan nestrpljivosti, a mogao bi čak i ugroziti SFF tržište.
SFF (Small Form Factor) optički modul malog paketa koristi naprednu preciznu optiku i tehnologiju integracije sklopova, veličina je samo upola manja od običnog dvostrukog SC (1X9) optičkog primopredajnog modula, koji može udvostručiti broj optičkih priključaka u istom prostoru. Povećajte gustoću priključka linije i smanjite troškove sustava po priključku. A budući da modul malog paketa SFF koristi KT-RJ sučelje slično bakrenoj mreži, veličina je ista kao i uobičajeno bakreno sučelje računalne mreže, što je pogodno za prijelaz postojeće mrežne opreme temeljene na bakru na vlakna veće brzine optičke mreže. Za ispunjavanje dramatičnog povećanja zahtjeva za propusnost mreže.
Vrsta sučelja uređaja za mrežnu vezu
BNC sučelje
BNC sučelje odnosi se na sučelje koaksijalnog kabela. BNC sučelje koristi se za spajanje koaksijalnim kabelom od 75 ohma. Omogućuje dva kanala primanja (RX) i odašiljanja (TX). Koristi se za spajanje neuravnoteženih signala.
Fiber sučelje
Svjetlovodno sučelje je fizičko sučelje koje se koristi za povezivanje optičkih kabela. Obično postoji nekoliko vrsta kao što su SC, ST, LC, FC. Za 10Base-F vezu, konektor je obično tipa ST, a drugi kraj FC je spojen na patch panel optičkih vlakana. FC je skraćenica od FerruleConnector. Metoda vanjskog pojačanja je metalna čahura, a metoda pričvršćivanja je gumb s vijkom. ST sučelje se obično koristi za 10Base-F, SC sučelje se obično koristi za 100Base-FX i GBIC, LC se obično koristi za SFP.
RJ-45 sučelje
RJ-45 sučelje je najčešće korišteno sučelje za Ethernet. RJ-45 je često korišten naziv, koji se odnosi na standardizaciju prema IEC (60) 603-7, koristeći 8 pozicija (8 pinova) definiranih međunarodnim standardom konektora. Modularna utičnica ili utikač.
RS-232 sučelje
RS-232-C sučelje (poznato i kao EIA RS-232-C) je najčešće korišteno serijsko komunikacijsko sučelje. To je standard za serijsku komunikaciju koji je zajednički razvilo Američko udruženje elektroničke industrije (EIA) 1970. godine u suradnji s Bellovim sustavima, proizvođačima modema i proizvođačima računalnih terminala. Njegovo puno ime je "standard tehnologije sučelja serijske binarne razmjene podataka između podatkovne terminalne opreme (DTE) i podatkovne komunikacijske opreme (DCE)". Norma propisuje da se koristi 25-pinski DB25 konektor za određivanje sadržaja signala svakog pina konektora, kao i razine različitih signala.
RJ-11 sučelje
RJ-11 sučelje je ono što obično nazivamo sučeljem telefonske linije. RJ-11 je generički naziv za konektor koji je razvio Western Electric. Njegov obris definiran je kao 6-pinski spojni uređaj. Izvorno nazvan WExW, gdje x znači "aktivna", kontaktna ili igla za uvlačenje konca. Na primjer, WE6W ima svih 6 kontakata, označenih brojevima od 1 do 6, WE4W sučelje koristi samo 4 pina, dva krajnja vanjska kontakta (1 i 6) se ne koriste, WE2W koristi samo dva srednja pina (to jest, za sučelje telefonske linije) .
CWDM i DWDM
S brzim rastom IP podatkovnih usluga na Internetu, povećala se potražnja za propusnošću dalekovoda. Iako je DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) tehnologija najučinkovitija metoda za rješavanje problema proširenja propusnosti linije, CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) tehnologija ima prednosti u odnosu na DWDM u pogledu troškova sustava i lakoće održavanja.
I CWDM i DWDM pripadaju tehnologiji multipleksiranja s valnim duljinama i mogu spojiti različite valne duljine svjetlosti u jednojezgreno vlakno i zajedno ih prenositi.
CWDM-ov najnoviji ITU standard je G.695, koji navodi 18 kanala valnih duljina s intervalom od 20 nm od 1271 nm do 1611 nm. Uzimajući u obzir vršni učinak običnih G.652 optičkih vlakana, općenito se koristi 16 kanala. Zbog velikog razmaka kanala, uređaji za multipleksiranje i demultipleksiranje i laseri su jeftiniji od DWDM uređaja.
Kanalni interval DWDM-a ima različite intervale kao što su 0,4 nm, 0,8 nm, 1,6 nm itd. Interval je mali i potrebni su dodatni uređaji za kontrolu valne duljine. Stoga je oprema temeljena na DWDM tehnologiji skuplja od opreme temeljene na CWDM tehnologiji.
PIN fotodioda je sloj lagano dopiranog materijala N-tipa između poluvodiča P-tipa i N-tipa s visokom koncentracijom dopinga, koji se naziva I (Intrinsic) sloj. Budući da je slabo dopiran, koncentracija elektrona je vrlo niska, a širok osiromašeni sloj nastaje nakon difuzije, što može poboljšati njegovu brzinu odziva i učinkovitost pretvorbe.
APD lavinske fotodiode imaju ne samo optičko/električnu pretvorbu već i unutarnje pojačanje. Pojačanje se postiže efektom lavinskog umnožavanja unutar cijevi. APD je fotodioda s pojačanjem. Kada je osjetljivost optičkog prijemnika visoka, APD je od pomoći za povećanje udaljenosti prijenosa sustava.