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一、光纖收發(fā)器的定義

光纖收發(fā)器是一種將短距離的雙絞線電信號(hào)和長(zhǎng)距離的光信號(hào)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(wú)法覆蓋、必須使用光纖來(lái)延長(zhǎng)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(shí)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(shí)，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(shí)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。

二、光纖收發(fā)器特點(diǎn)

1. 提供超低時(shí)延的數(shù)據(jù)傳輸。

2. 對(duì)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(gè)芯片上，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(wú)間斷升級(jí)。

5. 可網(wǎng)管設(shè)備能提供網(wǎng)絡(luò)診斷、升級(jí)、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(dòng)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)。

三、光纖收發(fā)器連接方式

環(huán)形骨干網(wǎng)

環(huán)形骨干網(wǎng)是利用SPANNING TREE特性構(gòu)建城域范圍內(nèi)的骨干，這種結(jié)構(gòu)可以變形為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，適合于城域網(wǎng)上高密度的中心小區(qū)，形成容錯(cuò)的核心骨干網(wǎng)絡(luò)。環(huán)形骨干網(wǎng)對(duì)IEEE.1Q及ISL網(wǎng)絡(luò)特性的支持，可以保證兼容于絕大多數(shù)主流的骨干網(wǎng)絡(luò)，如跨交換機(jī)的VLAN、TRUNK等功能。環(huán)形骨干網(wǎng)可為金融、政府、教育等行業(yè)組建寬帶虛擬專網(wǎng)。

鏈形骨干網(wǎng)

鏈形骨干網(wǎng)利用鏈形的聯(lián)接可以節(jié)省大量的骨干光線數(shù)量，適合于在城市的邊緣及所屬郊縣地區(qū)構(gòu)造高帶寬低價(jià)位的骨干網(wǎng)絡(luò)，該模式同時(shí)可用于高速公路、輸油、輸電線路等環(huán)境。鏈形骨干網(wǎng)對(duì)IEEE802.1Q及ISL網(wǎng)絡(luò)特性的支持，可以保證兼容于絕大多數(shù)的骨干網(wǎng)絡(luò)，可為金融、政府、教育等行業(yè)組建寬帶虛擬專網(wǎng)。鏈形骨干網(wǎng)是可以提供圖像、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)控綜合傳輸?shù)亩嗝襟w網(wǎng)絡(luò)。

用戶接入系統(tǒng)

用戶接入系統(tǒng)利用10Mbps/100Mbps自適應(yīng)及10Mbps/100Mbps自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，可以聯(lián)接任意的用戶端設(shè)備，無(wú)需準(zhǔn)備多種光纖收發(fā)器，可為網(wǎng)絡(luò)提供平滑的升級(jí)方案。同時(shí)利用半雙工/全雙工自適應(yīng)及半雙工/全雙工自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，可以在用戶端配置廉價(jià)的半雙工HUB，幾十倍的降低用戶端的組網(wǎng)成本，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)力。

四、光纖收發(fā)器的分類

1、按光纖的性質(zhì)分類

光纖收發(fā)器可分為多模和單模光纖收發(fā)器。多模收發(fā)器傳輸距離為2?5km，單模收發(fā)器的覆蓋范圍為20?120km。由于傳輸距離不同，光纖收發(fā)器的發(fā)射功率、接收靈敏度和使用波長(zhǎng)也不相同。例如，5km光纖收發(fā)器的發(fā)射功率為-20?-14dB，接收靈敏度為-30dB左右，使用1310nm波長(zhǎng)光源;而120km的光纖收發(fā)器發(fā)射功率為-5?0dB，接收靈敏度為-38dB左右，使用1550nm波長(zhǎng)光源。

2、按光纖數(shù)量分類

可分為單纖收發(fā)器和雙纖收發(fā)器。單纖收發(fā)器接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只使用一根光纖;雙纖收發(fā)器接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使用一對(duì)光纖。單纖收發(fā)器采用波分復(fù)用技術(shù)，波長(zhǎng)為1310nm或1550nm。由于單纖收發(fā)器產(chǎn)品沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，因此不同廠商產(chǎn)品在互連時(shí)可能存在不兼容的情況。另外，單纖收發(fā)器普遍存在信號(hào)衰耗大的特點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的光纖收發(fā)器多為雙纖產(chǎn)品，這類產(chǎn)品較為成熟和穩(wěn)定。

3、按工作層次分類

按光纖接口速率分類有10M、100M、1G、2.5G、4G、10G等產(chǎn)品。按光纖收發(fā)器工作層次可分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，非自適應(yīng)1OM、100M、1000M的光纖收發(fā)器工作在物理層，這種光纖收發(fā)器具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度快，時(shí)延低，兼容性和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于速宇固定的鏈路。10/100/1000M自適應(yīng)光纖收發(fā)器工作在數(shù)據(jù)鏈路層，這種光纖收發(fā)器采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，它對(duì)接收的每一個(gè)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))后才將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)足可以防止一些錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中傳播，占用寶貴的網(wǎng)絡(luò)資源。當(dāng)網(wǎng)鉻鏈路飽和時(shí)，可以將無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包暫時(shí)存放在收發(fā)器緩存中，等待網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這樣既減少了數(shù)據(jù)沖突，又保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕虼?0/100/1000M自適應(yīng)光纖收發(fā)器適合工作在速率不固定的鏈路上。

4、按結(jié)構(gòu)分類

按結(jié)構(gòu)可分為獨(dú)立式光纖收發(fā)器和機(jī)架式光纖收發(fā)器。獨(dú)立式光纖收發(fā)器適用于接入層中單臺(tái)交換機(jī)使用，如一個(gè)建筑物中單臺(tái)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，如校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房、小區(qū)中心機(jī)房等。機(jī)架式收發(fā)器便于對(duì)所有光纖模塊統(tǒng)一供電和統(tǒng)一管理。機(jī)架式光纖收發(fā)器多為16槽產(chǎn)品，即一個(gè)機(jī)架中圾多可插入16個(gè)光纖收發(fā)模塊。

5、按管理類型分類

有非網(wǎng)管型和網(wǎng)管型光纖收發(fā)器。非網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器可以即插即用，通過(guò)硬件撥碼幵關(guān)來(lái)設(shè)置電口工作模式。網(wǎng)管型光纖收發(fā)器還可以分為局端網(wǎng)管和用戶端網(wǎng)管。局端網(wǎng)管光纖收發(fā)器主要是機(jī)架式產(chǎn)品，多采用主從式管理結(jié)構(gòu)，即一個(gè)主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)多個(gè)從網(wǎng)管模塊。

五、光纖收發(fā)器的作用

光纖收發(fā)器(也稱為光電轉(zhuǎn)換器)是一種電信號(hào)和光信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它是一種簡(jiǎn)化的光端機(jī)。光纖收發(fā)器在物理層的功能有：提供RJ45電信號(hào)輸入接口，提供SC或ST光纖信號(hào)輸出接口;實(shí)現(xiàn)信號(hào)的“電-光、光-電”轉(zhuǎn)換;實(shí)現(xiàn)物理層的各種編碼。

光纖收發(fā)器在數(shù)據(jù)鏈路層的功能為：數(shù)據(jù)包的打包與解包，數(shù)據(jù)包MAC格式化，初步差錯(cuò)檢測(cè)(CRC)，重定向等功能。為了保證光纖收發(fā)器與網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兼容，光纖收發(fā)器產(chǎn)品必須嚴(yán)格符合IEEE80.2.3系列以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。