Optiskväxlaranvänds ofta i Ethernetväxlarinkluderar SFP, GBIC, XFP och XENPAK.
Deras fullständiga engelska namn:
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-gränssnitt
Litet paket pluggbar transceiver
XENPAK: 10-Gigabit EtherNetTransceiverPAcKage 10 Gigabit Ethernet-gränssnittstransceiver-paket.
Den optiska fiberkontakten
Den optiska fiberkontakten är sammansatt av en optisk fiber och en plugg i båda ändarna av den optiska fibern, och pluggen är sammansatt av ett stift och en perifer låsstruktur. Enligt olika låsmekanismer kan fiberoptiska kontakter delas in i FC-typ, SC-typ, LC-typ, ST-typ och KTRJ-typ.
FC-kontakten antar trådlåsningsmekanism, det är en rörlig optisk fiberkontakt som uppfanns tidigare och användes mest.
SC är en rektangulär skarv utvecklad av NTT. Den kan kopplas in och ur direkt utan skruvkoppling. Jämfört med FC-kontakten har den ett litet arbetsutrymme och är lätt att använda. Low-end Ethernet-produkter är mycket vanliga.
LC är en SC-kontakt av Mini-typ utvecklad av LUCENT. Den har en mindre storlek och har använts flitigt i systemet. Det är en riktning för utvecklingen av fiberoptiska aktiva kontakter i framtiden. Low-end Ethernet-produkter är mycket vanliga.
ST-kontakten är utvecklad av AT & T och använder en låsmekanism av bajonetttyp. Huvudparametrarna är likvärdiga med FC- och SC-kontakter, men det används inte ofta i företag. Det används vanligtvis för multimode-enheter för att ansluta till andra tillverkare. Används mer vid dockning.
KTRJ:s stift är av plast. De är placerade med stålstift. När antalet parningstider ökar kommer de passande ytorna att slitas ut, och deras långsiktiga stabilitet är inte lika bra som för keramiska stiftkontakter.
Fiberkunskap
Optisk fiber är en ledare som överför ljusvågor. Optisk fiber kan delas in i singelmodsfiber och multimodfiber från läget för optisk överföring.
I singelmodsfiber finns det bara ett grundläggande sätt för optisk överföring, det vill säga ljus överförs endast längs fiberns inre kärna. Eftersom modsspridningen helt undviks och överföringsbandet för singelmodsfibern är brett, är den lämplig för höghastighets- och långdistansfiberkommunikation.
Det finns flera lägen för optisk överföring i en multimodfiber. På grund av spridning eller aberrationer har denna fiber dålig överföringsprestanda, ett smalt frekvensband, en liten överföringshastighet och ett kort avstånd.
Optisk fiber karakteristiska parametrar
Strukturen av den optiska fibern dras av prefabricerade kvartsfiberstavar. Den yttre diametern på multimodfibern och singelmodsfibern som används för kommunikation är 125 μm.
Smal kropp är uppdelad i två områden: kärna och beklädnadsskikt. Kärndiametern för singelmodsfiber är 8 ~ 10μm, och kärndiametern för multimodfiber har två standardspecifikationer. Kärndiametrarna är 62,5 μm (amerikansk standard) och 50 μm (europeisk standard).
Gränssnittsfiberspecifikationerna beskrivs enligt följande: 62,5 μm / 125 μm multimodfiber, där 62,5 μm hänvisar till fiberns kärndiameter och 125 μm hänvisar till fiberns ytterdiameter.
Single-mode fiber använder en våglängd på 1310nm eller 1550nm.
Multimode fibrer använder mestadels 850 nm ljus.
Färg kan särskiljas från single-mode fiber och multi-mode fiber. Ytterkroppen av singelmodsfiber är gul och ytterkroppen för flerlägesfiber är orangeröd.
Gigabit optisk port
Gigabit optiska portar kan fungera i både forcerat och självförhandlat läge. I 802.3-specifikationen stöder den optiska Gigabit-porten endast en 1000M-hastighet och stöder två full-duplex (Full) och halv-duplex (Half) duplex-lägen.
Den mest grundläggande skillnaden mellan automatisk förhandling och forcering är att kodströmmarna som skickas när de två upprättar en fysisk länk är olika. Auto-förhandlingsläget skickar /C /-koden, som är konfigurationskodströmmen, medan forceringsläget skickar /I /-koden, som är den lediga kodströmmen.
Automatisk förhandlingsprocess för Gigabit optisk port
Först är båda ändarna inställda på automatiskt förhandlingsläge
De två parterna skickar / C / kodströmmar till varandra. Om 3 på varandra följande / C / koder tas emot och de mottagna kodströmmarna matchar det lokala arbetsläget, kommer de att återvända till den andra parten med en / C / kod med ett Ack-svar. Efter att ha mottagit Ack-meddelandet, anser kamraten att de två kan kommunicera med varandra och sätter porten till UP-tillståndet.
För det andra, sätta ett slut på automatisk förhandling och ett slut på obligatoriskt
Den självförhandlande änden sänder / C / ström, och den tvingande änden sänder / I / ström. Den tvingande änden kan inte förse den lokala änden med förhandlingsinformationen från den lokala änden, och den kan inte heller returnera ett Ack-svar till fjärränden, så självförhandlingsänden är NED. Dock kan den tvingande änden själv identifiera /C /-koden och anser att peer-änden är en port som matchar sig själv, så den lokala slutporten är direkt inställd på UP-tillståndet.
För det tredje är båda ändarna inställda på tvångsläge
Båda parter skickar / jag / streamar till varandra. Efter att ha tagit emot / I / strömmen, anser ena änden att peeren är en port som matchar sig själv och ställer direkt in den lokala porten till UP-tillståndet.
Hur fungerar fiber?
Optiska fibrer för kommunikation består av hårliknande glasfilament täckta med ett skyddande plastskikt. Glasfilamentet består huvudsakligen av två delar: en kärndiameter på 9 till 62,5 μm och ett glasmaterial med lågt brytningsindex med en diameter på 125 μm. Även om det finns några andra typer av optisk fiber beroende på de material som används och de olika storlekarna, nämns de vanligaste här. Ljus överförs i fiberns kärnskikt i ett läge för "total intern reflektion", det vill säga efter att ljuset kommer in i ena änden av fibern, reflekteras det fram och tillbaka mellan kärnan och beklädnadens gränssnitt och överförs sedan till andra änden av fibern. En optisk fiber med en kärndiameter på 62,5 μm och en beklädnads ytterdiameter på 125 μm kallas 62,5 / 125 μm ljus.
Vad är skillnaden mellan multimode och single mode fiber?
Multimode:
Fibrer som kan föröka sig hundratals till tusentals lägen kallas multimode (MM) fibrer. Enligt den radiella fördelningen av brytningsindex i kärnan och beklädnaden kan den delas in i steg multimodfiber och graderad multimodfiber. Nästan alla multimodfiberstorlekar är 50/125 μm eller 62,5 / 125 μm, och bandbredden (mängden information som överförs av fibern) är vanligtvis 200 MHz till 2 GHz. Multimode optiska transceivrar kan sända upp till 5 kilometer genom multimode fiber. Använd lysdiod eller laser som ljuskälla.
Enkelläge:
Fibrer som bara kan föröka sig i ett läge kallas single-mode fibrer. Brytningsindexprofilen för standardsingle-mode (SM)-fibrer liknar den för steg-typ-fibrer, förutom att kärndiametern är mycket mindre än den för multimod-fibrer.
Storleken på singelmodsfibern är 9-10 / 125 μm, och den har egenskaperna för oändlig bandbredd och lägre förlust än multimodsfibern. Single-mode optiska transceivrar används mest för långdistansöverföring, ibland når 150 till 200 kilometer. Använd LD eller LED med smal spektrallinje som ljuskälla.
Skillnad och anslutning:
Single-mode-utrustning kan vanligtvis köras på single-mode fiber eller multi-mode fiber, medan multi-mode-utrustning är begränsad till att fungera på multi-mode fiber.
Vad är överföringsförlusten vid användning av optiska kablar?
Detta beror på våglängden på det transmitterade ljuset och vilken typ av fiber som används.
850nm våglängd för multimodfiber: 3,0 dB/km
1310nm våglängd för multimodfiber: 1,0 dB/km
1310nm våglängd för singelmodsfiber: 0,4 dB/km
1550nm våglängd för singelmodsfiber: 0,2 dB/km
Vad är GBIC?
GBIC är en förkortning av Giga Bitrate Interface Converter, som är en gränssnittsenhet som omvandlar elektriska gigabitsignaler till optiska signaler. GBIC är designad för hot plugging. GBIC är en utbytbar produkt som uppfyller internationella standarder. Gigabitväxlardesignad med GBIC-gränssnitt upptar en stor marknadsandel på marknaden på grund av deras flexibla utbyte.
Vad är SFP?
SFP är en förkortning av SMALL FORM PLUGGABLE, vilket enkelt kan förstås som en uppgraderad version av GBIC. Storleken på SFP-modulen är halverad jämfört med GBIC-modulen, och antalet portar kan mer än fördubblas på samma panel. De andra funktionerna i SFP-modulen är i princip desamma som GBIC:s. Någraväxlatillverkare kallar SFP-modulen för en mini-GBIC (MINI-GBIC).
Framtida optiska moduler måste stödja hot plugging, det vill säga modulen kan anslutas eller kopplas bort från enheten utan att strömförsörjningen bryts. Eftersom den optiska modulen är hot-pluggbar kan nätverkshanterare uppgradera och utöka systemet utan att stänga nätverket. Användaren gör ingen skillnad. Hot swappability förenklar också det övergripande underhållet och gör det möjligt för slutanvändare att bättre hantera sina transceivermoduler. Samtidigt, på grund av denna hot-swap-prestanda, gör den här modulen det möjligt för nätverkshanterare att göra övergripande planer för transceiverkostnader, länkavstånd och alla nätverkstopologier baserat på nätverksuppgraderingskrav, utan att helt behöva byta systemkort.
De optiska modulerna som stöder detta hot-swap är för närvarande tillgängliga i GBIC och SFP. Eftersom SFP och SFF är ungefär lika stora kan de anslutas direkt till kretskortet, vilket sparar utrymme och tid på paketet och har ett brett utbud av applikationer. Därför är dess framtida utveckling värd att se fram emot, och kan till och med hota SFF-marknaden.
SFF (Small Form Factor) optisk modul för små paket använder avancerad precisionsoptik och kretsintegrationsteknik, storleken är bara hälften så stor som en vanlig duplex SC (1X9) fiberoptisk transceivermodul, som kan fördubbla antalet optiska portar i samma utrymme. Öka linjeportstätheten och minska systemkostnaden per port. Och eftersom SFF-modulen för småpaket använder ett KT-RJ-gränssnitt som liknar kopparnätverket, är storleken densamma som det vanliga koppargränssnittet för datornätverk, vilket bidrar till övergången av befintlig kopparbaserad nätverksutrustning till fiber med högre hastighet optiska nätverk. För att möta den dramatiska ökningen av kraven på nätverksbandbredd.
Gränssnittstyp för nätverksanslutning
BNC-gränssnitt
BNC-gränssnittet hänvisar till koaxialkabelns gränssnitt. BNC-gränssnittet används för 75 ohm koaxialkabelanslutning. Den tillhandahåller två kanaler för mottagning (RX) och sändning (TX). Den används för anslutning av obalanserade signaler.
Fibergränssnitt
Ett fibergränssnitt är ett fysiskt gränssnitt som används för att ansluta fiberoptiska kablar. Det finns vanligtvis flera typer som SC, ST, LC, FC. För 10Base-F-anslutningen är kontakten vanligtvis ST-typ, och den andra änden FC är ansluten till den fiberoptiska patchpanelen. FC är en förkortning av FerruleConnector. Den yttre förstärkningsmetoden är en metallhylsa och fästmetoden är en skruvknapp. ST-gränssnitt används vanligtvis för 10Base-F, SC-gränssnitt används vanligtvis för 100Base-FX och GBIC, LC används vanligtvis för SFP.
RJ-45 gränssnitt
RJ-45-gränssnittet är det vanligaste gränssnittet för Ethernet. RJ-45 är ett vanligt använt namn, som hänvisar till standardiseringen av IEC (60) 603-7, med 8 positioner (8 stift) definierade av den internationella kontaktstandarden. Modulärt uttag eller plugg.
RS-232-gränssnitt
RS-232-C-gränssnittet (även känt som EIA RS-232-C) är det vanligaste seriella kommunikationsgränssnittet. Det är en standard för seriell kommunikation som utvecklades gemensamt av American Electronics Industry Association (EIA) 1970 i samarbete med Bell-system, modemtillverkare och datorterminaltillverkare. Dess fullständiga namn är "seriell binär datautbyte gränssnittsteknologi standard mellan dataterminalutrustning (DTE) och datakommunikationsutrustning (DCE)". Standarden föreskriver att en 25-stifts DB25-kontakt används för att specificera signalinnehållet för varje stift i kontakten, såväl som nivån på olika signaler.
RJ-11-gränssnitt
RJ-11-gränssnittet är vad vi brukar kalla ett telefonlinjegränssnitt. RJ-11 är ett generiskt namn för en kontakt som utvecklats av Western Electric. Dess kontur definieras som en 6-stifts anslutningsenhet. Ursprungligen kallad WExW, där x betyder "aktiv", kontakt eller trädnål. Till exempel har WE6W alla 6 kontakter, numrerade 1 till 6, WE4W-gränssnittet använder endast 4 stift, de två yttersta kontakterna (1 och 6) används inte, WE2W använder endast de två mittersta stiften (det vill säga för telefonlinjegränssnitt) .
CWDM och DWDM
Med den snabba tillväxten av IP-datatjänster på Internet har efterfrågan på överföringsledningsbandbredd ökat. Även om DWDM-teknik (Dense Wavelength Division Multiplexing) är den mest effektiva metoden för att lösa problemet med linjebandbreddsexpansion, har CWDM-tekniken (Coarse Wavelength Division Multiplexing) fördelar jämfört med DWDM när det gäller systemkostnad och underhållsbarhet.
Både CWDM och DWDM tillhör våglängdsmultiplexeringstekniken och de kan koppla olika våglängder av ljus till en enkärnig fiber och överföra dem tillsammans.
CWDM:s senaste ITU-standard är G.695, som specificerar 18 våglängdskanaler med ett 20nm intervall från 1271nm till 1611nm. Med tanke på vattentoppeffekten hos vanliga G.652-optiska fibrer används vanligtvis 16 kanaler. På grund av det stora kanalavståndet är multiplex- och demultiplexeringsenheter och lasrar billigare än DWDM-enheter.
Kanalintervallet för DWDM har olika intervall såsom 0,4nm, 0,8nm, 1,6nm, etc. Intervallet är litet och ytterligare våglängdskontrollenheter behövs. Därför är utrustning baserad på DWDM-teknik dyrare än utrustning baserad på CWDM-teknik.
En PIN-fotodiod är ett lager av lätt dopat N-typ material mellan en P-typ och N-typ halvledare med en hög dopningskoncentration, vilket kallas ett I (Intrinsic) lager. Eftersom det är lätt dopat är elektronkoncentrationen mycket låg och ett brett utarmningsskikt bildas efter diffusion, vilket kan förbättra dess svarshastighet och omvandlingseffektivitet.
APD lavinfotodioder har inte bara optisk/elektrisk omvandling utan även intern förstärkning. Förstärkningen åstadkoms av lavinförökningseffekten inuti röret. APD är en fotodiod med förstärkning. När den optiska mottagarens känslighet är hög är APD till hjälp för att utöka systemets överföringsavstånd.