Optiskbrytereofte brukt i Ethernetbrytereinkluderer SFP, GBIC, XFP og XENPAK.
Deres fulle engelske navn:
SFP: Small Form-factor Pluggable Transceiver, Small Form Factor Pluggable Transceiver
GBIC: GigaBit InterfaceConverter, Gigabit Ethernet Interface Converter
XFP: 10-Gigabit smallForm-factor Pluggbar transceiver 10 Gigabit Ethernet-grensesnitt
Liten pakke pluggbar transceiver
XENPAK: 10-Gigabit EtherNetTransceiverPAcKage 10 Gigabit Ethernet-grensesnitt transceiver-settpakke.
Den optiske fiberkontakten
Den optiske fiberkontakten er sammensatt av en optisk fiber og en plugg i begge ender av den optiske fiberen, og pluggen er sammensatt av en pinne og en perifer låsestruktur. I henhold til forskjellige låsemekanismer kan fiberoptiske kontakter deles inn i FC-type, SC-type, LC-type, ST-type og KTRJ-type.
FC-kontakten bruker trådlåsemekanisme, det er en bevegelig fiberkontakt som ble oppfunnet tidligere og brukt mest.
SC er en rektangulær skjøt utviklet av NTT. Den kan kobles direkte til og fra uten skruforbindelse. Sammenlignet med FC-kontakten har den liten betjeningsplass og er enkel å bruke. Low-end Ethernet-produkter er veldig vanlige.
LC er en Mini-type SC-kontakt utviklet av LUCENT. Den har en mindre størrelse og har vært mye brukt i systemet. Det er en retning for utviklingen av fiberoptiske aktive kontakter i fremtiden. Low-end Ethernet-produkter er veldig vanlige.
ST-kontakten er utviklet av AT & T og bruker en låsemekanisme av bajonetttypen. Hovedparametrene tilsvarer FC- og SC-kontakter, men det brukes ikke ofte i bedrifter. Den brukes vanligvis for multimodusenheter for å koble til andre produsenter. Brukes mer ved dokking.
KTRJs pinner er av plast. De er plassert med stålpinner. Etter hvert som antall paringstider øker, vil de paringsoverflatene slites ut, og deres langsiktige stabilitet er ikke like god som for keramiske pin-kontakter.
Fiberkunnskap
Optisk fiber er en leder som overfører lysbølger. Optisk fiber kan deles inn i single-mode fiber og multi-mode fiber fra modusen for optisk overføring.
I enkeltmodusfiber er det bare en grunnleggende modus for optisk overføring, det vil si at lys sendes bare langs den indre kjernen av fiberen. Fordi modusspredningen er fullstendig unngått og overføringsbåndet til enkeltmodusfiberen er bredt, er den egnet for høyhastighets- og langdistansefiberkommunikasjon.
Det er flere moduser for optisk overføring i en multimodusfiber. På grunn av spredning eller aberrasjoner har denne fiberen dårlig overføringsytelse, et smalt frekvensbånd, en liten overføringshastighet og kort avstand.
Optisk fiber karakteristiske parametere
Strukturen til den optiske fiberen er trukket av prefabrikkerte kvartsfiberstenger. Den ytre diameteren til multimodusfiberen og enkeltmodusfiberen som brukes til kommunikasjon er 125 μm.
Slank kropp er delt inn i to områder: kjerne og kledningslag. Kjernediameteren til enkeltmodusfiber er 8 ~ 10μm, og kjernediameteren til multimodusfiber har to standardspesifikasjoner. Kjernediametrene er 62,5 μm (amerikansk standard) og 50 μm (europeisk standard).
Grensesnittfiberspesifikasjonene er beskrevet som følger: 62,5μm / 125μm multimodusfiber, der 62,5μm refererer til kjernediameteren til fiberen og 125μm refererer til fiberens ytre diameter.
Single-mode fiber bruker en bølgelengde på 1310nm eller 1550nm.
Multimodusfibre bruker stort sett 850 nm lys.
Farge kan skilles fra enkeltmodusfiber og multimodusfiber. Enkeltmodusfiberens ytre kropp er gul, og flermodusfiberkroppen er oransjerød.
Gigabit optisk port
Gigabit optiske porter kan fungere i både tvungen og selvforhandlet modus. I 802.3-spesifikasjonen støtter den optiske Gigabit-porten kun en 1000M-hastighet, og støtter to full-dupleks (Full) og halv-dupleks (Halv) dupleksmodus.
Den mest grunnleggende forskjellen mellom auto-negotiation og forcering er at kodestrømmene som sendes når de to etablerer en fysisk kobling er forskjellige. Auto-forhandlingsmodusen sender / C / koden, som er konfigurasjonskodestrømmen, mens tvingingsmodusen sender / I / koden, som er den inaktive kodestrømmen.
Gigabit optisk port auto-forhandlingsprosess
Først er begge ender satt til auto-forhandlingsmodus
De to partene sender / C / kodestrømmer til hverandre. Hvis 3 påfølgende / C / koder mottas og de mottatte kodestrømmene samsvarer med den lokale arbeidsmodusen, vil de returnere til den andre parten med en / C / kode med et Ack-svar. Etter å ha mottatt Ack-meldingen, vurderer peeren at de to kan kommunisere med hverandre og setter porten til UP-tilstand.
For det andre, sett den ene enden til auto-forhandling og den ene enden til obligatorisk
Den selvforhandlende enden sender / C / stream, og den tvingende enden sender / I / stream. Den tvingende enden kan ikke gi den lokale enden forhandlingsinformasjonen til den lokale enden, og den kan heller ikke returnere et Ack-svar til den eksterne enden, så selvforhandlingsenden er NED. Selve tvingende enden kan imidlertid identifisere /C /-koden, og vurderer at peer-enden er en port som matcher seg selv, så den lokale sluttporten settes direkte til UP-tilstanden.
For det tredje er begge ender satt til kraftmodus
Begge parter sender / jeg / streamer til hverandre. Etter å ha mottatt / I / strømmen, anser den ene enden at peeren er en port som matcher seg selv, og setter den lokale porten direkte til UP-tilstanden.
Hvordan fungerer fiber?
Optiske fibre for kommunikasjon består av hårlignende glassfilamenter dekket med et beskyttende plastlag. Glassfilamentet består hovedsakelig av to deler: en kjernediameter på 9 til 62,5 μm, og et glassmateriale med lav brytningsindeks med en diameter på 125 μm. Selv om det finnes noen andre typer optisk fiber i henhold til materialene som brukes og de forskjellige størrelsene, er de vanligste nevnt her. Lys overføres i kjernelaget til fiberen i en "total intern refleksjon"-modus, det vil si at etter at lyset kommer inn i den ene enden av fiberen, reflekteres det frem og tilbake mellom kjerne- og kledningsgrensesnittene, og deretter overføres til andre enden av fiberen. En optisk fiber med en kjernediameter på 62,5 μm og en klednings ytre diameter på 125 μm kalles 62,5 / 125 μm lys.
Hva er forskjellen mellom multimode og single mode fiber?
Multimodus:
Fibre som kan forplante seg hundrevis til tusenvis av moduser kalles multimode (MM) fibre. I henhold til den radielle fordelingen av brytningsindeksen i kjernen og kledningen, kan den deles inn i trinn multimode fiber og gradert multimode fiber. Nesten alle multimodusfiberstørrelser er 50/125 μm eller 62,5 / 125 μm, og båndbredden (mengden informasjon som overføres av fiberen) er vanligvis 200 MHz til 2 GHz. Multimodus optiske sender/mottakere kan sende opptil 5 kilometer gjennom multimodusfiber. Bruk lysdiode eller laser som lyskilde.
Enkeltmodus:
Fibre som bare kan forplante seg én modus kalles single-mode fibre. Brytningsindeksprofilen til standard single-mode (SM) fibre er lik den for trinn-type fibre, bortsett fra at kjernediameteren er mye mindre enn den for multimode fibre.
Størrelsen på enkeltmodusfiberen er 9-10 / 125 μm, og den har egenskapene til uendelig båndbredde og lavere tap enn multimodusfiberen. Enkeltmodus optiske sender/mottakere brukes mest for langdistanseoverføring, noen ganger når de 150 til 200 kilometer. Bruk LD eller LED med smal spektrallinje som lyskilde.
Forskjell og tilkobling:
Enkeltmodusutstyr kan vanligvis kjøre på enkeltmodusfiber eller multimodusfiber, mens multimodusutstyr er begrenset til å operere på multimodusfiber.
Hva er overføringstapet ved bruk av optiske kabler?
Dette avhenger av bølgelengden til det transmitterte lyset og typen fiber som brukes.
850nm bølgelengde for multimodusfiber: 3,0 dB / km
1310nm bølgelengde for multimodusfiber: 1,0 dB / km
1310nm bølgelengde for single-mode fiber: 0,4 dB / km
1550nm bølgelengde for enkeltmodusfiber: 0,2 dB/km
Hva er GBIC?
GBIC er forkortelsen for Giga Bitrate Interface Converter, som er en grensesnittenhet som konverterer gigabit elektriske signaler til optiske signaler. GBIC er designet for hot plugging. GBIC er et utskiftbart produkt som overholder internasjonale standarder. Gigabitbryteredesignet med GBIC-grensesnitt okkuperer en stor markedsandel i markedet på grunn av deres fleksible utveksling.
Hva er SFP?
SFP er forkortelsen for SMALL FORM PLUGGABLE, som enkelt kan forstås som en oppgradert versjon av GBIC. Størrelsen på SFP-modulen er halvert sammenlignet med GBIC-modulen, og antall porter kan mer enn dobles på samme panel. De andre funksjonene til SFP-modulen er i utgangspunktet de samme som GBIC. Noenbryterprodusenter kaller SFP-modulen en mini-GBIC (MINI-GBIC).
Fremtidige optiske moduler må støtte hot plugging, det vil si at modulen kan kobles til eller fra enheten uten å kutte strømforsyningen. Fordi den optiske modulen er hot pluggbar, kan nettverksadministratorer oppgradere og utvide systemet uten å stenge nettverket. Brukeren gjør ingen forskjell. Hot swappability forenkler også generelt vedlikehold og gjør det mulig for sluttbrukere å bedre administrere sine sender/mottakermoduler. Samtidig, på grunn av denne hot-swap-ytelsen, gjør denne modulen nettverksledere i stand til å lage overordnede planer for transceiverkostnader, koblingsavstander og alle nettverkstopologier basert på krav til nettverksoppgradering, uten å måtte erstatte systemkort fullstendig.
De optiske modulene som støtter denne hot-swap er for tiden tilgjengelig i GBIC og SFP. Fordi SFP og SFF er omtrent like store, kan de kobles direkte til kretskortet, noe som sparer plass og tid på pakken, og har et bredt spekter av bruksområder. Derfor er dens fremtidige utvikling verdt å se frem til, og kan til og med true SFF-markedet.
SFF (Small Form Factor) optisk modul med liten pakke bruker avansert presisjonsoptikk og kretsintegrasjonsteknologi, størrelsen er bare halvparten av en vanlig dupleks SC (1X9) fiberoptisk transceivermodul, som kan doble antall optiske porter på samme plass. Øk linjeporttettheten og reduser systemkostnadene per port. Og fordi SFF-småpakkemodulen bruker et KT-RJ-grensesnitt som ligner på kobbernettverket, er størrelsen den samme som det vanlige datanettverkets kobbergrensesnitt, som bidrar til overgangen av eksisterende kobberbasert nettverksutstyr til fiber med høyere hastighet optiske nettverk. For å møte den dramatiske økningen i krav til nettverksbåndbredde.
Grensesnitttype for nettverkstilkoblingsenhet
BNC grensesnitt
BNC-grensesnitt refererer til koaksialkabelgrensesnittet. BNC-grensesnittet brukes for 75 ohm koaksialkabeltilkobling. Den gir to kanaler for mottak (RX) og sending (TX). Den brukes for tilkobling av ubalanserte signaler.
Fibergrensesnitt
Et fibergrensesnitt er et fysisk grensesnitt som brukes til å koble til fiberoptiske kabler. Det er vanligvis flere typer som SC, ST, LC, FC. For 10Base-F-tilkoblingen er kontakten vanligvis ST-type, og den andre enden FC er koblet til det fiberoptiske patchpanelet. FC er forkortelsen av FerruleConnector. Den ytre forsterkningsmetoden er en metallhylse og festemetoden er en skruknapp. ST-grensesnitt brukes vanligvis for 10Base-F, SC-grensesnitt brukes vanligvis for 100Base-FX og GBIC, LC brukes vanligvis for SFP.
RJ-45 grensesnitt
RJ-45-grensesnittet er det mest brukte grensesnittet for Ethernet. RJ-45 er et ofte brukt navn, som refererer til standardiseringen av IEC (60) 603-7, ved bruk av 8 posisjoner (8 pinner) definert av den internasjonale kontaktstandarden. Modulær jack eller plugg.
RS-232 grensesnitt
RS-232-C-grensesnitt (også kjent som EIA RS-232-C) er det mest brukte serielle kommunikasjonsgrensesnittet. Det er en standard for seriell kommunikasjon utviklet i fellesskap av American Electronics Industry Association (EIA) i 1970 i samarbeid med Bell-systemer, modemprodusenter og produsenter av datamaskinterminaler. Dens fulle navn er "seriell binær datautvekslingsgrensesnittteknologistandard mellom dataterminalutstyr (DTE) og datakommunikasjonsutstyr (DCE)". Standarden fastsetter at en 25-pinners DB25-kontakt brukes til å spesifisere signalinnholdet til hver pinne på kontakten, samt nivået på forskjellige signaler.
RJ-11 grensesnitt
RJ-11-grensesnittet er det vi vanligvis kaller et telefonlinjegrensesnitt. RJ-11 er et generisk navn for en kontakt utviklet av Western Electric. Omrisset er definert som en 6-pinners tilkoblingsenhet. Opprinnelig kalt WExW, der x betyr "aktiv", kontakt eller trådnål. For eksempel har WE6W alle 6 kontaktene, nummerert 1 til 6, WE4W-grensesnittet bruker bare 4 pinner, de to ytterste kontaktene (1 og 6) brukes ikke, WE2W bruker bare de to midterste pinnene (det vil si for telefonlinjegrensesnitt) .
CWDM og DWDM
Med den raske veksten av IP-datatjenester på Internett har etterspørselen etter overføringslinjebåndbredde økt. Selv om DWDM-teknologi (Dense Wavelength Division Multiplexing) er den mest effektive metoden for å løse problemet med utvidelse av linjebåndbredde, har CWDM-teknologien (Coarse Wavelength Division Multiplexing) fordeler fremfor DWDM når det gjelder systemkostnad og vedlikehold.
Både CWDM og DWDM tilhører bølgelengdedelingsmultipleksingsteknologien, og de kan koble forskjellige bølgelengder av lys til en enkeltkjernefiber og overføre dem sammen.
CWDMs siste ITU-standard er G.695, som spesifiserer 18 bølgelengdekanaler med et 20nm intervall fra 1271nm til 1611nm. Med tanke på vanntoppeffekten til vanlige G.652 optiske fibre, brukes vanligvis 16 kanaler. På grunn av den store kanalavstanden er multipleksing og demultipleksing enheter og lasere billigere enn DWDM enheter.
Kanalintervallet til DWDM har forskjellige intervaller som 0,4nm, 0,8nm, 1,6nm osv. Intervallet er lite og det er behov for ytterligere bølgelengdekontrollenheter. Derfor er utstyr basert på DWDM-teknologi dyrere enn utstyr basert på CWDM-teknologi.
En PIN-fotodiode er et lag av lett dopet N-type materiale mellom en P-type og N-type halvleder med høy dopingkonsentrasjon, som kalles et I (Intrinsic) lag. Fordi det er lett dopet, er elektronkonsentrasjonen svært lav, og et bredt uttømmingslag dannes etter diffusjon, noe som kan forbedre responshastigheten og konverteringseffektiviteten.
APD-skredfotodioder har ikke bare optisk/elektrisk konvertering, men også intern forsterkning. Forsterkningen oppnås av skredmultiplikasjonseffekten inne i røret. APD er en fotodiode med gain. Når følsomheten til den optiske mottakeren er høy, er APD nyttig for å utvide overføringsavstanden til systemet.