Optički prekidači koji se obično koriste u Ethernet prekidačima uključuju SFP, GBIC, XFP i XENPAK.
Njihova puna engleska imena:
SFP: Utični primopredajnik malog formata, primopredajnik malog formata koji se može priključiti
GBIC: GigaBit InterfaceConverter, Gigabit Ethernet Interface Converter
XFP: 10-Gigabitni mali Form-faktor Primopredajnik koji se može priključiti 10 Gigabitni Ethernet interfejs
Primopredajnik koji se može priključiti u malom pakovanju
XENPAK: 10-Gigabitni EtherNetTransceiverPAcKage 10 Gigabitni Ethernet paket primopredajnika.
Konektor za optička vlakna
Konektor optičkog vlakna se sastoji od optičkog vlakna i utikača na oba kraja optičkog vlakna, a utikač se sastoji od igle i periferne strukture za zaključavanje.Prema različitim mehanizmima zaključavanja, optički konektori se mogu podijeliti na FC tip, SC tip, LC tip, ST tip i KTRJ tip.
FC konektor ima mehanizam za zaključavanje navoja, to je pokretni konektor sa optičkim vlaknima koji je izumljen ranije i najčešće se koristi.
SC je pravougaoni spoj koji je razvio NTT.Može se direktno priključiti i isključiti bez vijčanog spoja.U poređenju sa FC konektorom, ima mali radni prostor i jednostavan je za upotrebu.Low-end Ethernet proizvodi su vrlo česti.
LC je Mini-tip SC konektor koji je razvio LUCENT.Ima manju veličinu i široko se koristi u sistemu.To je pravac za razvoj optičkih aktivnih konektora u budućnosti.Low-end Ethernet proizvodi su vrlo česti.
ST konektor je razvio AT & T i koristi mehanizam za zaključavanje bajonetnog tipa.Glavni parametri su ekvivalentni FC i SC konektorima, ali se ne koriste obično u kompanijama.Obično se koristi za multimode uređaje za povezivanje s drugim proizvođačima Koristi se više prilikom pristajanja.
KTRJ igle su plastične.Postavljeni su čeličnim klinovima.Kako se broj vremena spajanja povećava, površine koje se spajaju će se istrošiti, a njihova dugoročna stabilnost nije tako dobra kao kod keramičkih pin konektora.
Poznavanje vlakana
Optičko vlakno je provodnik koji prenosi svjetlosne valove.Optička vlakna se mogu podijeliti na jednomodna vlakna i višemodna vlakna od načina optičkog prijenosa.
Kod jednomodnog vlakna postoji samo jedan osnovni način optičkog prijenosa, to jest, svjetlost se prenosi samo duž unutrašnje jezgre vlakna.Budući da je disperzija modova u potpunosti izbjegnuta, a opseg prijenosa jednomodnog vlakna je širok, pogodan je za komunikaciju velikom brzinom i na velike udaljenosti.
Postoji više načina optičkog prijenosa u višemodnom vlaknu.Zbog disperzije ili aberacija, ovo vlakno ima loše performanse prijenosa, uski frekvencijski pojas, malu brzinu prijenosa i kratku udaljenost.
Karakteristični parametri optičkih vlakana
Strukturu optičkog vlakna crtaju montažne šipke od kvarcnih vlakana.Vanjski prečnik multimodnog i single-modnog vlakna koji se koristi za komunikaciju je 125 μm.
Tanko telo je podeljeno na dva dela: jezgro i sloj omotača.Promjer jezgre jednomodnog vlakna je 8 ~ 10 μm, a promjer jezgre multimodnog vlakna ima dvije standardne specifikacije.Prečnici jezgra su 62,5 μm (američki standard) i 50 μm (evropski standard).
Specifikacije vlakana interfejsa su opisane na sledeći način: 62,5 μm / 125 μm multimodno vlakno, pri čemu se 62,5 μm odnosi na prečnik jezgre vlakna, a 125 μm na spoljašnji prečnik vlakna.
Jednomodno vlakno koristi talasnu dužinu od 1310 nm ili 1550 nm.
Višemodna vlakna koriste uglavnom svjetlo od 850 nm.
Boja se može razlikovati od jednomodnog vlakna i višemodnog vlakna.Spoljašnje tijelo jednomodnog vlakna je žuto, a vanjsko tijelo višemodnog vlakna je narandžasto-crveno.
Gigabitni optički port
Gigabitni optički portovi mogu raditi i u prisilnom iu načinu rada koji se sam dogovara.U specifikaciji 802.3, Gigabit optički port podržava samo brzinu od 1000M i podržava dva full-duplex (Full) i half-duplex (Half) duplex moda.
Najosnovnija razlika između automatskog pregovaranja i prisiljavanja je u tome što su tokovi koda koji se šalju kada njih dvoje uspostave fizičku vezu različiti.Režim automatskog pregovaranja šalje /C / kod, koji je tok konfiguracijskog koda, dok način prisilnog pregovaranja šalje /I / kod, koji je tok koda u stanju mirovanja.
Proces automatskog pregovaranja sa gigabitnim optičkim portom
Prvo, oba kraja su postavljena na režim automatskog pregovaranja
Dvije strane šalju /C/code streamove jedna drugoj.Ako su primljena 3 uzastopna /C / koda i primljeni tokovi kodova odgovaraju lokalnom radnom režimu, oni će se vratiti drugoj strani sa /C / kodom sa odgovorom Ack.Nakon što primi Ack poruku, kolega smatra da njih dvoje mogu međusobno komunicirati i postavlja port u stanje UP.
Drugo, postavite jedan kraj na automatsko pregovaranje, a jedan kraj na obavezan
Kraj koji se samopregovara šalje / C / tok, a kraj koji prisiljava šalje / I / tok.Prisilni kraj ne može pružiti lokalnom kraju informacije o pregovaranju lokalnog kraja, niti može vratiti Ack odgovor udaljenom kraju, tako da je kraj samopregovaranja DOWN.Međutim, sam forsing end može identificirati /C / kod i smatra da je kraj ravnopravnog partnera port koji se sam poklapa, tako da je lokalni krajnji port direktno postavljen u stanje UP.
Treće, oba kraja su postavljena na prisilni način rada
Obje strane šalju /I / stream jedna drugoj.Nakon primanja /I / toka, jedan kraj smatra da je ravnopravni port port koji odgovara samom sebi i direktno postavlja lokalni port u stanje UP.
Kako funkcionišu vlakna?
Optička vlakna za komunikaciju sastoje se od staklenih vlakana nalik na kosu prekrivenih zaštitnim plastičnim slojem.Stakleni filament se u suštini sastoji od dva dela: prečnika jezgre od 9 do 62,5 μm i staklenog materijala sa niskim indeksom prelamanja prečnika 125 μm.Iako postoje neke druge vrste optičkih vlakana prema korištenim materijalima i različitim veličinama, ovdje se spominju one najčešće.Svjetlost se prenosi u sloju jezgre vlakna u načinu "totalne unutrašnje refleksije", to jest, nakon što svjetlost uđe na jedan kraj vlakna, reflektira se naprijed-nazad između jezgre i sučelja omotača, a zatim se prenosi do drugi kraj vlakna.Optičko vlakno s promjerom jezgre od 62,5 μm i vanjskim prečnikom omotača od 125 μm naziva se svjetlo 62,5 / 125 μm.
Koja je razlika između multimodnog i single modnog vlakna?
višenačin:
Vlakna koja se mogu širiti na stotine do hiljade modova nazivaju se multimodna (MM) vlakna.Prema radijalnoj raspodjeli indeksa prelamanja u jezgri i omotaču, može se podijeliti na stepenasto višemodno vlakno i gradirano višemodno vlakno.Gotovo sve veličine multimodnih vlakana su 50/125 μm ili 62,5 / 125 μm, a širina pojasa (količina informacija koje vlakno prenosi) je obično 200 MHz do 2 GHz.Višemodni optički primopredajnici mogu prenositi do 5 kilometara preko multimodnog vlakna.Koristite diodu koja emituje svjetlost ili laser kao izvor svjetlosti.
Jednostruki način rada:
Vlakna koja mogu širiti samo jedan mod nazivaju se jednomodna vlakna.Profil indeksa prelamanja standardnih jednomodnih (SM) vlakana sličan je onom kod stepenastih vlakana, osim što je prečnik jezgre mnogo manji od multimodnih vlakana.
Veličina jednomodnog vlakna je 9-10 / 125 μm, a ima karakteristike beskonačne širine pojasa i manjeg gubitka od multimodnog vlakna.Jednomodni optički primopredajnici se uglavnom koriste za prijenos na velike udaljenosti, ponekad dosežući 150 do 200 kilometara.Koristite LD ili LED sa uskom spektralnom linijom kao izvor svjetlosti.
Razlika i veza:
Jednomodna oprema obično može raditi na jednomodnom ili višemodnom vlaknu, dok je višemodna oprema ograničena na rad na višemodnom vlaknu.
Koliki je gubitak prijenosa pri korištenju optičkih kablova?
Ovo zavisi od talasne dužine propuštenog svetla i vrste vlakna koje se koristi.
850nm talasna dužina za višemodna vlakna: 3,0 dB/km
1310nm talasna dužina za višemodna vlakna: 1,0 dB/km
1310nm talasna dužina za jednomodno vlakno: 0,4 dB/km
1550nm talasna dužina za jednomodno vlakno: 0,2 dB/km
Šta je GBIC?
GBIC je skraćenica od Giga Bitrate Interface Converter, koji je interfejs uređaj koji pretvara gigabitne električne signale u optičke signale.GBIC je dizajniran za hot plugging.GBIC je zamjenjiv proizvod koji je usklađen sa međunarodnim standardima.Gigabitni prekidači dizajnirani sa GBIC interfejsom zauzimaju veliki tržišni udeo na tržištu zbog svoje fleksibilne razmene.
Šta je SFP?
SFP je skraćenica od SMALL FORM PLUGGABLE, što se jednostavno može shvatiti kao nadograđena verzija GBIC-a.Veličina SFP modula je prepolovljena u odnosu na GBIC modul, a broj portova se može više nego udvostručiti na istom panelu.Ostale funkcije SFP modula su u osnovi iste kao one GBIC-a.Neki proizvođači prekidača nazivaju SFP modul mini-GBIC (MINI-GBIC).
Budući optički moduli moraju podržavati hot plugging, odnosno modul se može priključiti ili isključiti iz uređaja bez prekida napajanja.Budući da se optički modul može priključiti na toplo, mrežni menadžeri mogu nadograditi i proširiti sistem bez zatvaranja mreže.Korisnik ne pravi nikakvu razliku.Mogućnost hot zamjena također pojednostavljuje cjelokupno održavanje i omogućava krajnjim korisnicima da bolje upravljaju svojim primopredajnim modulima.U isto vrijeme, zbog ovih performansi hot-swap-a, ovaj modul omogućava menadžerima mreže da naprave ukupne planove za troškove primopredajnika, udaljenosti veza i sve mrežne topologije na osnovu zahtjeva za nadogradnjom mreže, bez potrebe za potpunom zamjenom sistemskih ploča.
Optički moduli koji podržavaju ovu vruću zamjenu trenutno su dostupni u GBIC-u i SFP-u.Budući da su SFP i SFF približno iste veličine, mogu se direktno priključiti na tiskanu ploču, štedeći prostor i vrijeme na pakovanju, i imaju širok spektar primjena.Stoga, njegovom budućem razvoju vrijedi se radovati, a može čak i ugroziti SFF tržište.
SFF (Small Form Factor) optički modul malog paketa koristi naprednu preciznu optiku i tehnologiju integracije kola, veličina je samo upola manja od običnog duplex SC (1X9) optičkog primopredajnog modula, koji može udvostručiti broj optičkih portova u istom prostoru.Povećajte gustinu portova linije i smanjite troškove sistema po portu.A budući da SFF modul malog paketa koristi KT-RJ sučelje slično bakrenoj mreži, veličina je ista kao bakreno sučelje uobičajene računalne mreže, što pogoduje prelasku postojeće mrežne opreme zasnovane na bakru na vlakna veće brzine optičke mreže.Za ispunjavanje dramatičnog povećanja zahtjeva za propusnošću mreže.
Tip interfejsa uređaja za mrežno povezivanje
BNC interfejs
BNC interfejs se odnosi na interfejs koaksijalnog kabla.BNC interfejs se koristi za povezivanje koaksijalnog kabla od 75 oma.Obezbeđuje dva kanala prijema (RX) i odašiljanja (TX).Koristi se za povezivanje neuravnoteženih signala.
Fiber interfejs
Interfejs s vlaknima je fizički interfejs koji se koristi za povezivanje optičkih kablova.Obično postoji nekoliko tipova kao što su SC, ST, LC, FC.Za 10Base-F konekciju, konektor je obično ST tipa, a drugi kraj FC je povezan sa optičkim patch panelom.FC je skraćenica od FerruleConnector.Metoda vanjskog ojačanja je metalna čahura, a metoda pričvršćivanja je gumb za zavrtnje.ST interfejs se obično koristi za 10Base-F, SC interfejs se obično koristi za 100Base-FX i GBIC, LC se obično koristi za SFP.
RJ-45 interfejs
RJ-45 interfejs je najčešće korišćeni interfejs za Ethernet.RJ-45 je uobičajeno korišćeno ime, koje se odnosi na standardizaciju prema IEC (60) 603-7, koristeći 8 pozicija (8 pinova) definisanih međunarodnim standardom konektora.Modularna utičnica ili utikač.
RS-232 interfejs
RS-232-C interfejs (također poznat kao EIA RS-232-C) je najčešće korišćeni serijski komunikacioni interfejs.To je standard za serijsku komunikaciju koji je zajednički razvilo Američko udruženje elektronske industrije (EIA) 1970. godine u saradnji sa Bell sistemima, proizvođačima modema i proizvođačima kompjuterskih terminala.Njegov puni naziv je “standard tehnologije interfejsa za serijski binarni interfejs između terminalne opreme podataka (DTE) i opreme za komunikaciju podataka (DCE)”.Standard propisuje da se 25-pinski DB25 konektor koristi za specifikaciju sadržaja signala svakog pina konektora, kao i nivoa različitih signala.
RJ-11 interfejs
RJ-11 interfejs je ono što obično nazivamo interfejsom telefonske linije.RJ-11 je generički naziv za konektor koji je razvio Western Electric.Njegov obris je definisan kao 6-pinski uređaj za povezivanje.Izvorno nazvan WExW, gdje x znači "aktivna", kontaktna ili igla za uvlačenje konca.Na primjer, WE6W ima svih 6 kontakata, numeriranih od 1 do 6, WE4W interfejs koristi samo 4 pina, dva krajnja spoljna kontakta (1 i 6) se ne koriste, WE2W koristi samo dva srednja pina (tj. za interfejs telefonske linije) .
CWDM i DWDM
Sa brzim rastom usluga IP podataka na Internetu, povećala se potražnja za propusnim opsegom dalekovoda.Iako je DWDM (Multipleksiranje guste talasne dužine) tehnologija najefikasnija metoda za rešavanje problema proširenja propusnog opsega linije, CWDM (Multipleksiranje grube talasne dužine) tehnologija ima prednosti u odnosu na DWDM u smislu cene sistema i mogućnosti održavanja.
I CWDM i DWDM pripadaju tehnologiji multipleksiranja s podjelom talasnih dužina i mogu spojiti različite talasne dužine svjetlosti u jednožilno vlakno i prenijeti ih zajedno.
CWDM-ov najnoviji ITU standard je G.695, koji specificira 18 kanala talasne dužine sa intervalom od 20nm od 1271nm do 1611nm.Uzimajući u obzir vršni efekat vode običnih G.652 optičkih vlakana, generalno se koristi 16 kanala.Zbog velikog razmaka kanala, uređaji za multipleksiranje i demultipleksiranje i laseri su jeftiniji od DWDM uređaja.
Interval kanala DWDM-a ima različite intervale kao što su 0,4nm, 0,8nm, 1,6nm, itd. Interval je mali i potrebni su dodatni uređaji za kontrolu talasne dužine.Stoga je oprema bazirana na DWDM tehnologiji skuplja od opreme bazirana na CWDM tehnologiji.
PIN fotodioda je sloj lagano dopiranog materijala N-tipa između poluvodiča P-tipa i N-tipa s visokom koncentracijom dopinga, koji se naziva I (Intrinsic) sloj.Budući da je lagano dopiran, koncentracija elektrona je vrlo niska, a nakon difuzije se formira širok sloj iscrpljenosti, što može poboljšati brzinu njegovog odgovora i efikasnost konverzije.
APD lavinske fotodiode imaju ne samo optičku/električnu konverziju već i unutrašnje pojačanje.Pojačanje se postiže efektom multiplikacije lavine unutar cijevi.APD je fotodioda sa pojačanjem.Kada je osetljivost optičkog prijemnika visoka, APD pomaže da se produži daljina prenosa sistema.