Аптычныя камутатары, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў камутатарах Ethernet, ўключаюць SFP, GBIC, XFP і XENPAK.
Іх поўныя ангельскія імёны:
SFP: малы формаў-фактар Pluggable трансівер, малы форм-фактар падключаны трансівер
GBIC: канвэртар гігабітнага інтэрфейсу, канвэртар гігабітнага інтэрфейсу Ethernet
XFP: 10-гігабітны малы форм-фактар, падключаны трансівер, 10-гігабітны інтэрфейс Ethernet
Невялікая камплектацыя падключанага трансівера
XENPAK: 10-Gigabit EtherNetTransceiverPacKage Набор прыёмаперадатчыкаў з інтэрфейсам 10 Gigabit Ethernet.
Валаконна-аптычны раз'ём
Валаконна-аптычны раз'ём складаецца з аптычнага валакна і штэкера на абодвух канцах аптычнага валакна, а штэкер складаецца з штыфта і перыферыйнай фіксуючай структуры.У адпаведнасці з рознымі механізмамі фіксацыі валаконна-аптычныя раздымы можна падзяліць на тып FC, тып SC, тып LC, тып ST і тып KTRJ.
Раз'ём FC выкарыстоўвае механізм фіксацыі разьбы, гэта рухомы раз'ём з аптычнага валакна, які быў вынайдзены раней і найбольш часта выкарыстоўваўся.
SC - гэта прастакутны шарнір, распрацаваны NTT.Яго можна падключаць і адключаць непасрэдна без шрубавых злучэнняў.У параўнанні з раздымам FC ён мае невялікую працоўную прастору і просты ў выкарыстанні.Прадукты нізкага класа Ethernet вельмі распаўсюджаны.
LC - гэта міні-раз'ём SC, распрацаваны LUCENT.Ён мае меншы памер і шырока выкарыстоўваецца ў сістэме.Гэта кірунак развіцця валаконна-аптычных актыўных злучальнікаў у будучыні.Прадукты нізкага класа Ethernet вельмі распаўсюджаны.
Раз'ём ST распрацаваны AT & T і выкарыстоўвае механізм фіксацыі байонетнага тыпу.Асноўныя параметры эквівалентныя раздымам FC і SC, але ў кампаніях ён не выкарыстоўваецца.Звычайна выкарыстоўваецца для шматмодавых прылад для злучэння з іншымі вытворцамі. Часцей выкарыстоўваецца пры стыкоўцы.
Штыфты KTRJ пластыкавыя.Яны размяшчаюцца сталёвымі шпількамі.Па меры павелічэння колькасці спалучэнняў спалучаныя паверхні будуць зношвацца, і іх доўгатэрміновая стабільнасць не такая добрая, як у керамічных кантактных раздымаў.
Веданне валакна
Аптычнае валакно - гэта праваднік, які прапускае светлавыя хвалі.Аптычнае валакно можна падзяліць на одномодовое валакно і шматмодавае валакно з рэжыму аптычнай перадачы.
У одномодовом валакне існуе толькі адзін асноўны рэжым аптычнай перадачы, гэта значыць святло перадаецца толькі па ўнутраным стрыжні валакна.Паколькі дысперсія мод поўнасцю пазбягае і паласа перадачы одномодового валакна шырокая, яно падыходзіць для высакахуткаснай і міжгародняй валаконнай сувязі.
У шматмодавым валакне ёсць некалькі рэжымаў аптычнай перадачы.З-за дысперсіі або аберацый гэта валакно мае нізкія характарыстыкі перадачы, вузкую паласу частот, малую хуткасць перадачы і невялікую адлегласць.
Характэрныя параметры аптычнага валакна
Структура аптычнага валакна намалявана зборнымі стрыжнямі з кварцавага валакна.Вонкавы дыяметр шматмодавага і аднамодавага валакна, якія выкарыстоўваюцца для сувязі, складае 125 мкм.
Тонкі корпус падзелены на дзве вобласці: асяродак і пласт абалонкі.Дыяметр стрыжня одномодового валакна складае 8 ~ 10 мкм, а дыяметр стрыжня шматмодавага валакна мае дзве стандартныя характарыстыкі.Дыяметр стрыжня складае 62,5 мкм (амерыканскі стандарт) і 50 мкм (еўрапейскі стандарт).
Тэхнічныя характарыстыкі інтэрфейснага валакна апісаны наступным чынам: шматмодавае валакно 62,5 мкм / 125 мкм, дзе 62,5 мкм адносіцца да дыяметра стрыжня валакна, а 125 мкм адносіцца да вонкавага дыяметра валакна.
Аднамодавае валакно выкарыстоўвае даўжыню хвалі 1310 нм або 1550 нм.
Шматмодавыя валакна выкарыстоўваюць у асноўным 850 нм святла.
Па колеры можна адрозніць аднамодавае валакно і шматмодавае валакно.Знешні корпус одномодового валакна жоўты, а знешні корпус шматмодавага - аранжава-чырвоны.
Гігабітны аптычны порт
Гігабітныя аптычныя парты могуць працаваць як у прымусовым рэжыме, так і ў рэжыме самосогласования.У спецыфікацыі 802.3 гігабітны аптычны порт падтрымлівае толькі хуткасць 1000 МБ і два поўнадуплексныя (Full) і паўдуплексныя (Half) дуплексныя рэжымы.
Самае прынцыповае адрозненне паміж аўтаматычным узгадненнем і прымусам заключаецца ў тым, што патокі кода, якія адпраўляюцца пры ўстанаўленні фізічнай сувязі, адрозніваюцца.Рэжым аўтаматычнага ўзгаднення адпраўляе код /C/, які з'яўляецца патокам кода канфігурацыі, у той час як рэжым прымусу адпраўляе код /I/, які з'яўляецца патокам кода бяздзейнасці.
Працэс аўтаматычнага ўзгаднення гігабітнага аптычнага порта
Па-першае, абодва бакі ўсталёўваюцца ў рэжым аўтаматычнага ўзгаднення
Абодва бакі адпраўляюць адзін аднаму патокі / C / кода.Калі атрыманы 3 паслядоўныя коды / C / і атрыманыя патокі кодаў адпавядаюць лакальнаму рэжыму працы, яны вернуцца іншаму боку з кодам / C / і адказам Ack.Пасля атрымання паведамлення Ack партнёр лічыць, што абодва могуць мець зносіны адзін з адным, і ўсталёўвае порт у стан UP.
Па-другое, усталюйце адзін канец на аўтаматычнае ўзгадненне, а другі - на абавязковае
Канец, які ўзгадняе сябе, адпраўляе паток / C /, а канец, які прымушае, - паток / I /.Прымусовы канец не можа даць лакальнаму канцу інфармацыю аб узгадненні лакальнага канца, а таксама не можа вярнуць адказ Ack на аддалены канец, так што канец самастойнага ўзгаднення НЕ.Аднак канец фарсіравання сам можа ідэнтыфікаваць код /C/ і лічыць, што аднарангавы канец з'яўляецца портам, які супадае з самім сабой, таму лакальны канцавы порт непасрэдна ўсталёўваецца ў стан UP.
Па-трэцяе, абодва канца настроены на прымусовы рэжым
Абодва бакі адпраўляюць / I / паток адзін аднаму.Пасля атрымання патоку /I/ адзін канец разглядае партнёр як порт, які супадае з самім сабой, і непасрэдна ўсталёўвае лакальны порт у стан UP.
Як дзейнічае абалоніна?
Аптычныя валакна для сувязі складаюцца з падобных на валасы шкляных нітак, пакрытых ахоўным пластыкам.Шкляная нітка па сутнасці складаецца з дзвюх частак: дыяметр стрыжня ад 9 да 62,5 мкм і шклянога матэрыялу з нізкім паказчыкам праламлення дыяметрам 125 мкм.Хаця ў залежнасці ад выкарыстоўваных матэрыялаў і розных памераў існуюць некаторыя іншыя тыпы аптычнага валакна, тут згадваюцца найбольш распаўсюджаныя.Святло перадаецца ў стрыжневым пласце валакна ў рэжыме «поўнага ўнутранага адлюстравання», гэта значыць пасля таго, як святло трапляе на адзін канец валакна, яно адлюстроўваецца наперад і назад паміж ядром і інтэрфейсам абалонкі, а затым перадаецца ў іншы канец валакна.Аптычнае валакно з дыяметрам стрыжня 62,5 мкм і знешнім дыяметрам абалонкі 125 мкм называецца святлом 62,5 / 125 мкм.
У чым розніца паміж шматмодавым і аднамодавым валакном?
Шматрэжымны:
Валокны, якія могуць распаўсюджвацца ад сотняў да тысяч мод, называюцца шматмодавымі (MM).У адпаведнасці з радыяльным размеркаваннем паказчыка праламлення ў стрыжні і абалонцы, яго можна падзяліць на шматмодавае валакно з градуяваным шматмодавым валакном.Амаль усе памеры шматмодавага валакна складаюць 50/125 мкм або 62,5 / 125 мкм, а прапускная здольнасць (колькасць інфармацыі, якая перадаецца валакном) звычайна складае ад 200 МГц да 2 ГГц.Шматмодавыя аптычныя прыёмаперадатчыкі могуць перадаваць да 5 кіламетраў праз шматмодавае валакно.У якасці крыніцы святла выкарыстоўвайце святлодыёд або лазер.
Адзіночны рэжым:
Валакна, якія могуць распаўсюджваць толькі адну моду, называюцца одномодовыми.Профіль паказчыка праламлення стандартных аднамодавых (SM) валокнаў аналагічны профілю валокнаў ступеністага тыпу, за выключэннем таго, што дыяметр стрыжня значна меншы, чым у шматмодавых валокнаў.
Памер одномодового валакна складае 9-10 / 125 мкм, і яно мае бясконцую прапускную здольнасць і меншыя страты, чым шматмодавае валакно.Адномодавыя аптычныя прыёмаперадатчыкі ў асноўным выкарыстоўваюцца для перадачы на вялікія адлегласці, якія часам дасягаюць ад 150 да 200 кіламетраў.У якасці крыніцы святла выкарыстоўвайце святлодыёд або святлодыёд з вузкай спектральнай лініяй.
Розніца і сувязь:
Аднамодавае абсталяванне звычайна можа працаваць па аднамодаваму або шматмодаваму валакну, у той час як шматмодавае абсталяванне абмежавана працай па шматмодаваму валакну.
Якія страты перадачы пры выкарыстанні аптычных кабеляў?
Гэта залежыць ад даўжыні хвалі праходнага святла і тыпу выкарыстоўванага валакна.
Даўжыня хвалі 850 нм для шматмодавага валакна: 3,0 дБ / км
Даўжыня хвалі 1310 нм для шматмодавага валакна: 1,0 дБ / км
Даўжыня хвалі 1310 нм для одномодового валакна: 0,4 дБ / км
Даўжыня хвалі 1550 нм для одномодового валакна: 0,2 дБ / км
Што такое GBIC?
GBIC - гэта абрэвіятура Giga Bitrate Interface Converter, якая з'яўляецца інтэрфейснай прыладай, якая пераўтворыць гігабітныя электрычныя сігналы ў аптычныя.GBIC прызначаны для гарачага падключэння.GBIC - гэта ўзаемазаменны прадукт, які адпавядае міжнародным стандартам.Гігабітныя камутатары, распрацаваныя з інтэрфейсам GBIC, займаюць вялікую долю на рынку дзякуючы іх гнуткаму абмену.
Што такое SFP?
SFP - гэта абрэвіятура SMALL FORM PLUGGABLE, што можна проста разумець як абноўленую версію GBIC.Памер модуля SFP паменшаны ўдвая ў параўнанні з модулем GBIC, а колькасць партоў на адной панэлі можа быць павялічана больш чым у два разы.Астатнія функцыі модуля SFP у асноўным такія ж, як і ў GBIC.Некаторыя вытворцы камутатараў называюць модуль SFP міні-GBIC (MINI-GBIC).
Будучыя аптычныя модулі павінны падтрымліваць гарачае падключэнне, гэта значыць, модуль можна падключаць або адключаць ад прылады без адключэння сілкавання.Паколькі аптычны модуль мае магчымасць гарачага падключэння, сеткавыя менеджэры могуць абнавіць і пашырыць сістэму без закрыцця сеткі.Карыстальнік не мае ніякай розніцы.Магчымасць гарачай замены таксама спрашчае агульнае абслугоўванне і дазваляе канчатковым карыстальнікам лепш кіраваць сваімі модулямі прыёмаперадатчыкаў.У той жа час, дзякуючы прадукцыйнасці гарачай замены, гэты модуль дазваляе сеткавым менеджэрам складаць агульныя планы выдаткаў на прыёмаперадатчыкі, адлегласці злучэнняў і ўсіх тапалогій сеткі на аснове патрабаванняў абнаўлення сеткі без неабходнасці поўнай замены сістэмных плат.
Аптычныя модулі, якія падтрымліваюць гэтую гарачую замену, у цяперашні час даступныя ў GBIC і SFP.Паколькі SFP і SFF прыкладна аднолькавага памеру, іх можна падключаць непасрэдна да друкаванай платы, эканомячы месца і час на ўпакоўцы, і яны маюць шырокі спектр прымянення.Такім чынам, яго будучае развіццё варта чакаць, і яно можа нават пагражаць рынку SFF.
Невялікі аптычны модуль SFF (Small Form Factor) выкарыстоўвае перадавую дакладную оптыку і тэхналогію інтэграцыі ланцугоў, памер усяго ўдвая меншы, чым у звычайнага дуплекснага валаконна-аптычнага трансівера модуля SC (1X9), які можа падвоіць колькасць аптычных партоў у адной прасторы.Павялічце шчыльнасць лінейных партоў і знізіце кошт сістэмы на порт.А паколькі модуль невялікага пакета SFF выкарыстоўвае інтэрфейс KT-RJ, падобны на медны інтэрфейс, памер такі ж, як у меднага інтэрфейсу звычайнай кампутарнай сеткі, што спрыяе пераходу існуючага меднага сеткавага абсталявання на больш хуткаснае оптавалакно. аптычныя сеткі.Каб задаволіць рэзкае павелічэнне патрабаванняў да прапускной здольнасці сеткі.
Тып інтэрфейсу прылады сеткавага падлучэння
Інтэрфейс BNC
Інтэрфейс BNC адносіцца да інтэрфейсу кааксіяльнага кабеля.Інтэрфейс BNC выкарыстоўваецца для падлучэння кааксіяльнага кабеля 75 Ом.Ён забяспечвае два канала прыёму (RX) і перадачы (TX).Выкарыстоўваецца для падлучэння незбалансаваных сігналаў.
Валаконны інтэрфейс
Валаконна-аптычны інтэрфейс - гэта фізічны інтэрфейс, які выкарыстоўваецца для злучэння валаконна-аптычных кабеляў.Звычайна існуе некалькі тыпаў, такіх як SC, ST, LC, FC.Для злучэння 10Base-F раз'ём звычайна мае тып ST, а другі канец FC падключаецца да валаконна-аптычнай патч-панэлі.FC - гэта абрэвіятура FerruleConnector.Спосаб вонкавага ўмацавання - металічная гільза, спосаб мацавання - гузік.Інтэрфейс ST звычайна выкарыстоўваецца для 10Base-F, інтэрфейс SC звычайна выкарыстоўваецца для 100Base-FX і GBIC, LC звычайна выкарыстоўваецца для SFP.
Інтэрфейс RJ-45
Інтэрфейс RJ-45 з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным інтэрфейсам для Ethernet.RJ-45 - звычайная назва, якая адносіцца да стандартызацыі IEC (60) 603-7, з выкарыстаннем 8 пазіцый (8 кантактаў), вызначаных міжнародным стандартам раздыма.Модульны раз'ём або відэлец.
Інтэрфейс RS-232
Інтэрфейс RS-232-C (таксама вядомы як EIA RS-232-C) з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным паслядоўным інтэрфейсам сувязі.Гэта стандарт паслядоўнай сувязі, распрацаваны сумесна Амерыканскай асацыяцыяй электроннай прамысловасці (EIA) у 1970 годзе сумесна з сістэмамі Bell, вытворцамі мадэмаў і вытворцамі кампутарных тэрміналаў.Яго поўная назва - «стандарт тэхналогіі інтэрфейсу паслядоўнага бінарнага абмену дадзенымі паміж тэрмінальным абсталяваннем для перадачы дадзеных (DTE) і абсталяваннем для перадачы даных (DCE)».Стандарт прадугледжвае, што 25-кантактны раз'ём DB25 выкарыстоўваецца для ўказання зместу сігналу кожнага кантакту раздыма, а таксама ўзроўню розных сігналаў.
Інтэрфейс RJ-11
Інтэрфейс RJ-11 - гэта тое, што мы звычайна называем інтэрфейсам тэлефоннай лініі.RJ-11 - агульная назва раздыма, распрацаванага Western Electric.Яго абрысы вызначаюцца як 6-кантактнае злучэнне прылады.Першапачаткова называўся WExW, дзе х азначае «актыўную», кантактную іголку або іголку для ніткі.Напрыклад, WE6W мае ўсе 6 кантактаў, пранумараваных ад 1 да 6, інтэрфейс WE4W выкарыстоўвае толькі 4 кантакты, два крайніх кантакту (1 і 6) не выкарыстоўваюцца, WE2W выкарыстоўвае толькі два сярэднія кантакты (гэта значыць для інтэрфейсу тэлефоннай лініі) .
CWDM і DWDM
З хуткім ростам IP-сэрвісаў перадачы дадзеных у Інтэрнэце павялічыўся попыт на прапускную здольнасць лініі перадачы.Нягледзячы на тое, што тэхналогія DWDM (шчыльнае хвалевае мультыплексаванне) з'яўляецца найбольш эфектыўным метадам вырашэння праблемы пашырэння прапускной здольнасці лініі, тэхналогія CWDM (грубае хвалевае мультыплексаванне) мае перавагі перад DWDM з пункту гледжання кошту сістэмы і абслугоўвання.
І CWDM, і DWDM адносяцца да тэхналогіі мультыплексавання з падзелам даўжынь хваль, і яны могуць злучаць розныя даўжыні хваль святла ў аднажыльнае валакно і перадаваць іх разам.
Апошні стандарт CWDM ITU - G.695, які вызначае 18 каналаў даўжыні хвалі з інтэрвалам 20 нм ад 1271 нм да 1611 нм.Улічваючы пікавы эфект вады звычайных аптычных валокнаў G.652, звычайна выкарыстоўваецца 16 каналаў.З-за вялікага разносу каналаў прылады мультыплексавання і демультиплексирования і лазеры таннейшыя за прылады DWDM.
Канальны інтэрвал DWDM мае розныя інтэрвалы, такія як 0,4 нм, 0,8 нм, 1,6 нм і г. д. Інтэрвал невялікі, і неабходныя дадатковыя прылады кантролю даўжыні хвалі.Такім чынам, абсталяванне на аснове тэхналогіі DWDM даражэй, чым абсталяванне на аснове тэхналогіі CWDM.
Фотадыёд PIN - гэта пласт злёгку легаванага матэрыялу N-тыпу паміж паўправаднікамі P-тыпу і N-тыпу з высокай канцэнтрацыяй легіравання, які называецца I (унутраны) пласт.Паколькі ён злёгку легіраваны, канцэнтрацыя электронаў вельмі нізкая, і пасля дыфузіі ўтвараецца шырокі знясілены пласт, які можа палепшыць яго хуткасць водгуку і эфектыўнасць пераўтварэння.
Лавінныя фотадыёды APD маюць не толькі аптычнае/электрычнае пераўтварэнне, але і ўнутранае ўзмацненне.Ўзмацненне ажыццяўляецца за кошт эфекту лавінапамнажэння ўнутры трубкі.APD - гэта фотадыёд з узмацненнем.Калі адчувальнасць аптычнага прымача высокая, APD дапамагае павялічыць адлегласць перадачы сістэмы.