광학스위치이더넷에서 일반적으로 사용되는스위치SFP, GBIC, XFP 및 XENPAK이 포함됩니다.
전체 영어 이름:
SFP: 소형 폼 팩터 플러그형 트랜시버, 소형 폼 팩터 플러그형 트랜시버
GBIC: 기가비트 인터페이스 변환기, 기가비트 이더넷 인터페이스 변환기
XFP: 10기가비트 소형 폼 팩터플러그형 트랜시버 10기가비트 이더넷 인터페이스
소형 패키지 플러그형 트랜시버
XENPAK: 10기가비트 EtherNetTransceiverPAcKage 10기가비트 이더넷 인터페이스 트랜시버 세트 패키지.
광섬유 커넥터
광섬유 커넥터는 광섬유와 광섬유 양단의 플러그로 구성되며, 플러그는 핀과 주변 잠금구조로 구성된다. 다양한 잠금 메커니즘에 따라 광섬유 커넥터는 FC 유형, SC 유형, LC 유형, ST 유형 및 KTRJ 유형으로 나눌 수 있습니다.
FC 커넥터는 스레드 잠금 메커니즘을 채택하고 있으며, 이전에 발명되어 가장 많이 사용된 광섬유 이동식 커넥터입니다.
SC는 NTT가 개발한 직사각형 조인트입니다. 나사 연결 없이 직접 연결 및 분리가 가능합니다. FC 커넥터에 비해 작동 공간이 작고 사용하기 쉽습니다. 저가형 이더넷 제품은 매우 일반적입니다.
LC는 LUCENT에서 개발한 Mini-type SC 커넥터입니다. 크기가 더 작고 시스템에서 널리 사용되었습니다. 이는 향후 광섬유 능동 커넥터 개발 방향이다. 저가형 이더넷 제품은 매우 일반적입니다.
ST 커넥터는 AT&T에서 개발되었으며 총검형 잠금 메커니즘을 사용합니다. 주요 매개변수는 FC 및 SC 커넥터와 동일하지만 회사에서는 일반적으로 사용되지 않습니다. 보통 멀티모드 기기를 다른 제조사와 연결하기 위해 사용하는데, 도킹할 때 더 많이 사용됩니다.
KTRJ의 핀은 플라스틱입니다. 그들은 강철 핀으로 배치됩니다. 결합 횟수가 증가하면 결합 표면이 마모되고 장기 안정성이 세라믹 핀 커넥터만큼 좋지 않습니다.
섬유 지식
광섬유는 빛의 파장을 전달하는 전도체입니다. 광섬유는 광전송 방식에 따라 단일 모드 광섬유와 다중 모드 광섬유로 나눌 수 있습니다.
단일 모드 광섬유에는 광 전송의 기본 모드가 하나뿐입니다. 즉, 빛은 광섬유의 내부 코어를 통해서만 전송됩니다. 모드 분산을 완전히 방지하고 단일 모드 광섬유의 전송 대역이 넓기 때문에 고속 및 장거리 광섬유 통신에 적합합니다.
다중 모드 광섬유에는 여러 가지 광 전송 모드가 있습니다. 분산이나 수차로 인해 이 광섬유는 전송 성능이 좋지 않고 주파수 대역이 좁으며 전송 속도가 낮고 거리가 짧습니다.
광섬유 특성 매개변수
광섬유의 구조는 조립식 석영 섬유 막대로 그려집니다. 통신에 사용되는 멀티모드 광섬유와 싱글모드 광섬유의 외경은 125μm이다.
슬림 바디는 코어와 클래딩 레이어의 두 영역으로 나뉩니다. 단일 모드 광섬유의 코어 직경은 8 ~ 10μm이며 다중 모드 광섬유의 코어 직경에는 두 가지 표준 사양이 있습니다. 코어 직경은 62.5μm(미국 표준)와 50μm(유럽 표준)입니다.
인터페이스 파이버 사양은 다음과 같이 설명됩니다: 62.5μm / 125μm 멀티모드 파이버. 여기서 62.5μm는 파이버의 코어 직경을 나타내고 125μm는 파이버의 외부 직경을 나타냅니다.
단일 모드 광섬유는 1310nm 또는 1550nm의 파장을 사용합니다.
다중 모드 광섬유는 대부분 850nm의 빛을 사용합니다.
색상은 단일 모드 광섬유와 다중 모드 광섬유로 구분할 수 있습니다. 단일모드 광케이블 외부 몸체는 노란색이며, 다중 모드 광케이블 외부 몸체는 주황색-빨간색입니다.
기가비트 광 포트
기가비트 광 포트는 강제 모드와 자체 협상 모드 모두에서 작동할 수 있습니다. 802.3 사양에서 기가비트 광 포트는 1000M 속도만 지원하며 전이중(Full) 및 반이중(Half) 이중 모드 두 가지를 지원합니다.
자동 협상과 강제 간의 가장 근본적인 차이점은 둘이 물리적 링크를 설정할 때 전송되는 코드 스트림이 다르다는 것입니다. 자동 협상 모드는 구성 코드 스트림인 /C/코드를 전송하고, 강제 모드는 유휴 코드 스트림인 /I/코드를 전송합니다.
기가비트 광 포트 자동 협상 프로세스
먼저 양쪽 끝이 자동 협상 모드로 설정됩니다.
두 당사자는 /C/코드 스트림을 서로에게 보냅니다. 3개의 연속 /C/코드가 수신되고 수신된 코드 스트림이 로컬 작업 모드와 일치하는 경우 Ack 응답과 함께 /C/코드를 가지고 상대방에게 반환됩니다. Ack 메시지를 받은 피어는 두 사람이 서로 통신할 수 있다고 판단하고 포트를 UP 상태로 설정합니다.
둘째, 한쪽 끝을 자동 협상으로 설정하고 한쪽 끝을 필수로 설정합니다.
자체 협상 측에서는 / C / 스트림을 보내고, 강제 측에서는 / I / 스트림을 보냅니다. 강제 종단은 로컬 종단에 로컬 종단의 협상 정보를 제공할 수 없고 원격 종단에 Ack 응답을 반환할 수도 없으므로 자체 협상 종단은 DOWN입니다. 그러나 강제 종단 자체는 /C/코드를 식별할 수 있고, 피어 종단이 자신과 일치하는 포트라고 간주하므로 로컬 종단 포트는 직접 UP 상태로 설정된다.
셋째, 양쪽 끝을 강제 모드로 설정합니다.
양 당사자는 서로에게 / 나 / 스트리밍을 보냅니다. /I / 스트림을 수신한 후 한쪽 끝은 피어를 자신과 일치하는 포트로 간주하고 로컬 포트를 직접 UP 상태로 설정합니다.
섬유는 어떻게 작동합니까?
통신용 광섬유는 보호용 플라스틱 층으로 덮인 머리카락 모양의 유리 필라멘트로 구성됩니다. 유리 필라멘트는 기본적으로 코어 직경이 9~62.5μm인 코어와 직경이 125μm인 저굴절률 유리 소재의 두 부분으로 구성됩니다. 사용되는 재료와 다양한 크기에 따라 다른 유형의 광섬유도 있지만 여기서는 가장 일반적인 광섬유를 언급합니다. 빛은 "내부 전반사" 모드로 광섬유의 코어 층에서 전송됩니다. 즉, 빛이 광섬유의 한쪽 끝으로 들어간 후 코어와 클래딩 인터페이스 사이에서 앞뒤로 반사된 다음 광섬유로 전송됩니다. 섬유의 다른 쪽 끝. 코어 직경이 62.5μm이고 클래딩 외부 직경이 125μm인 광섬유를 62.5/125μm 광이라고 합니다.
다중 모드와 단일 모드 광섬유의 차이점은 무엇입니까?
다중 모드:
수백에서 수천 개의 모드를 전파할 수 있는 광섬유를 다중 모드(MM) 광섬유라고 합니다. 코어와 클래딩의 굴절률의 방사형 분포에 따라 단계 다중 모드 광섬유와 등급 다중 모드 광섬유로 나눌 수 있습니다. 거의 모든 다중 모드 광섬유 크기는 50/125μm 또는 62.5/125μm이며, 대역폭(광섬유가 전송하는 정보의 양)은 일반적으로 200MHz~2GHz입니다. 다중 모드 광 트랜시버는 다중 모드 광섬유를 통해 최대 5km까지 전송할 수 있습니다. 광원으로 발광 다이오드나 레이저를 사용합니다.
단일 모드:
한 가지 모드만 전파할 수 있는 광섬유를 단일 모드 광섬유라고 합니다. 표준 단일 모드(SM) 광섬유의 굴절률 프로필은 코어 직경이 멀티모드 광섬유보다 훨씬 작다는 점을 제외하면 단계형 광섬유와 유사합니다.
싱글모드 광섬유의 크기는 9-10/125μm이며, 멀티모드 광섬유에 비해 대역폭이 무한하고 손실이 적은 특성을 가지고 있습니다. 단일 모드 광트랜시버는 주로 장거리 전송에 사용되며 때로는 150~200km에 이릅니다. 광원으로는 스펙트럼 선이 좁은 LD 또는 LED를 사용하십시오.
차이점과 연결:
단일 모드 장비는 일반적으로 단일 모드 광섬유 또는 다중 모드 광섬유에서 실행될 수 있지만 다중 모드 장비는 다중 모드 광섬유에서 작동하도록 제한됩니다.
광케이블을 사용할 때 전송손실은 얼마나 됩니까?
이는 투과된 빛의 파장과 사용된 섬유 유형에 따라 달라집니다.
다중 모드 광섬유의 경우 850nm 파장: 3.0dB/km
다중 모드 광섬유의 1310nm 파장: 1.0dB/km
단일 모드 광섬유의 경우 1310nm 파장: 0.4dB/km
단일 모드 광섬유의 경우 1550nm 파장: 0.2dB/km
GBIC란 무엇인가요?
GBIC는 Giga Bitrate Interface Converter의 약자로, 기가비트 전기신호를 광신호로 변환하는 인터페이스 장치이다. GBIC는 핫 플러깅용으로 설계되었습니다. GBIC는 국제 표준을 준수하는 호환 제품입니다. 기가비트스위치GBIC 인터페이스로 설계된 제품은 유연한 교환으로 인해 시장에서 큰 시장 점유율을 차지합니다.
SFP란 무엇입니까?
SFP는 SMALL FORM PLUGGABLE의 약어로, 간단히 GBIC의 업그레이드 버전으로 이해하시면 됩니다. SFP 모듈의 크기는 GBIC 모듈에 비해 절반으로 줄어들고 동일한 패널에서 포트 수는 2배 이상 늘릴 수 있습니다. SFP 모듈의 다른 기능은 기본적으로 GBIC의 기능과 동일합니다. 일부스위치제조업체에서는 SFP 모듈을 미니-GBIC(MINI-GBIC)이라고 부릅니다.
미래의 광 모듈은 핫 플러깅을 지원해야 합니다. 즉, 전원 공급을 차단하지 않고도 모듈을 장치에 연결하거나 연결 해제할 수 있습니다. 광 모듈은 핫 플러그가 가능하기 때문에 네트워크 관리자는 네트워크를 닫지 않고도 시스템을 업그레이드하고 확장할 수 있습니다. 사용자는 아무런 차이를 두지 않습니다. 또한 핫 스왑 기능은 전반적인 유지 관리를 단순화하고 최종 사용자가 트랜시버 모듈을 더 잘 관리할 수 있도록 해줍니다. 동시에 이 핫스왑 성능 덕분에 이 모듈을 사용하면 네트워크 관리자는 시스템 보드를 완전히 교체하지 않고도 네트워크 업그레이드 요구 사항을 기반으로 트랜시버 비용, 링크 거리 및 모든 네트워크 토폴로지에 대한 전반적인 계획을 세울 수 있습니다.
이 핫스왑을 지원하는 광 모듈은 현재 GBIC 및 SFP로 제공됩니다. SFP와 SFF는 크기가 거의 동일하기 때문에 회로 기판에 직접 연결할 수 있어 패키지의 공간과 시간을 절약하고 다양한 응용 분야를 갖습니다. 따라서 앞으로의 전개는 기대해볼 만하며 SFF 시장을 위협할 수도 있다.
SFF(Small Form Factor) 소형 패키지 광 모듈은 고급 정밀 광학 및 회로 통합 기술을 사용하며 크기는 일반 이중 SC(1X9) 광섬유 트랜시버 모듈의 절반에 불과하므로 동일한 공간에서 광 포트 수를 두 배로 늘릴 수 있습니다. 라인 포트 밀도를 높이고 포트당 시스템 비용을 줄입니다. 그리고 SFF 소형 패키지 모듈은 구리 네트워크와 유사한 KT-RJ 인터페이스를 사용하기 때문에 크기가 일반적인 컴퓨터 네트워크 구리 인터페이스와 동일하므로 기존 구리 기반 네트워크 장비를 고속 광섬유로 전환하는 데 도움이 됩니다. 광 네트워크. 네트워크 대역폭 요구 사항의 급격한 증가를 충족합니다.
네트워크 연결 장치 인터페이스 유형
BNC 인터페이스
BNC 인터페이스는 동축 케이블 인터페이스를 나타냅니다. BNC 인터페이스는 75Ω 동축 케이블 연결에 사용됩니다. 수신(RX) 및 전송(TX)의 두 가지 채널을 제공합니다. 언밸런스 신호 연결에 사용됩니다.
광섬유 인터페이스
광섬유 인터페이스는 광섬유 케이블을 연결하는 데 사용되는 물리적 인터페이스입니다. 일반적으로 SC, ST, LC, FC와 같은 여러 유형이 있습니다. 10Base-F 연결의 경우 커넥터는 일반적으로 ST 유형이고 다른 쪽 끝 FC는 광섬유 패치 패널에 연결됩니다. FC는 FerruleConnector의 약자입니다. 외부보강 방식은 금속슬리브, 체결방식은 나사버튼입니다. ST 인터페이스는 일반적으로 10Base-F에 사용되며 SC 인터페이스는 일반적으로 100Base-FX 및 GBIC에 사용되며 LC는 일반적으로 SFP에 사용됩니다.
RJ-45 인터페이스
RJ-45 인터페이스는 이더넷에 가장 일반적으로 사용되는 인터페이스입니다. RJ-45는 일반적으로 사용되는 명칭으로 국제 커넥터 표준에서 정의한 8포지션(8핀)을 사용하여 IEC(60) 603-7에 의한 표준화를 의미합니다. 모듈러 잭 또는 플러그.
RS-232 인터페이스
RS-232-C 인터페이스(EIA RS-232-C라고도 함)는 가장 일반적으로 사용되는 직렬 통신 인터페이스입니다. 1970년 미국전자산업협회(EIA)가 벨 시스템, 모뎀 제조업체, 컴퓨터 단말기 제조업체와 공동으로 개발한 직렬 통신 표준입니다. 정식 명칭은 '데이터 단말 장비(DTE)와 데이터 통신 장비(DCE) 간 직렬 바이너리 데이터 교환 인터페이스 기술 표준'이다. 표준에서는 25핀 DB25 커넥터를 사용하여 커넥터 각 핀의 신호 내용과 다양한 신호 레벨을 지정하도록 규정하고 있습니다.
RJ-11 인터페이스
RJ-11 인터페이스는 우리가 일반적으로 전화선 인터페이스라고 부르는 인터페이스입니다. RJ-11은 Western Electric이 개발한 커넥터의 총칭입니다. 그 개요는 6핀 연결 장치로 정의됩니다. 원래는 WExW라고 불렸습니다. 여기서 x는 "활성", 접촉 또는 실 끼우기 바늘을 의미합니다. 예를 들어, WE6W에는 1부터 6까지 번호가 매겨진 6개의 접점이 모두 있고, WE4W 인터페이스는 4개의 핀만 사용하고, 가장 바깥쪽 접점 2개(1과 6)는 사용되지 않으며, WE2W는 가운데 2개의 핀만 사용합니다(즉, 전화선 인터페이스용). .
CWDM 및 DWDM
인터넷상의 IP 데이터 서비스가 급속히 성장함에 따라 전송선 대역폭에 대한 수요가 증가했습니다. DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 기술은 회선 대역폭 확장 문제를 해결하는 가장 효과적인 방법이지만 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 기술은 시스템 비용 및 유지 관리 측면에서 DWDM에 비해 장점이 있습니다.
CWDM과 DWDM은 모두 파장 분할 다중화 기술에 속하며 서로 다른 파장의 빛을 단일 코어 광섬유에 결합하여 함께 전송할 수 있습니다.
CWDM의 최신 ITU 표준은 G.695로, 1271nm에서 1611nm까지 20nm 간격으로 18개의 파장 채널을 지정합니다. 일반 G.652 광섬유의 Water Peak 효과를 고려하면 일반적으로 16개의 채널이 사용됩니다. 채널 간격이 크기 때문에 다중화 및 역다중화 장치와 레이저는 DWDM 장치보다 저렴합니다.
DWDM의 채널 간격은 0.4nm, 0.8nm, 1.6nm 등 서로 다른 간격을 가지고 있습니다. 간격이 작아 추가적인 파장 제어 장치가 필요합니다. 따라서 DWDM 기술 기반 장비는 CWDM 기술 기반 장비보다 가격이 더 비쌉니다.
PIN 포토다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체 사이에 약하게 도핑된 N형 물질로 이루어진 층으로, I(Intrinsic) 층이라고 부릅니다. 저농도로 도핑되기 때문에 전자 농도가 매우 낮고, 확산 후 넓은 공핍층이 형성되어 응답 속도와 변환 효율을 향상시킬 수 있습니다.
APD 애벌런치 포토다이오드는 광학/전기적 변환 기능뿐만 아니라 내부 증폭 기능도 갖추고 있습니다. 증폭은 튜브 내부의 눈사태 증폭 효과에 의해 수행됩니다. APD는 이득이 있는 포토다이오드입니다. 광수신기의 감도가 높을 때 APD는 시스템의 전송 거리를 연장하는 데 도움이 됩니다.