Sakelar optik yang biasa digunakan pada sakelar Ethernet termasuk SFP, GBIC, XFP, dan XENPAK.
Nama lengkap bahasa Inggris mereka:
SFP: Transceiver yang dapat dicolokkan dengan faktor bentuk kecil, transceiver yang dapat dicolokkan dengan faktor bentuk kecil
GBIC: Konverter Antarmuka GigaBit, Konverter Antarmuka Gigabit Ethernet
XFP: 10-Gigabit kecilForm-factorTransceiver yang dapat dicolokkan Antarmuka Ethernet 10 Gigabit
Transceiver paket kecil yang dapat dicolokkan
XENPAK: 10-Gigabit EtherNetTransceiverPAcKage 10 paket set transceiver antarmuka Gigabit Ethernet.
Konektor serat optik
Konektor serat optik terdiri dari serat optik dan steker di kedua ujung serat optik, dan steker terdiri dari pin dan struktur pengunci periferal.Menurut mekanisme penguncian yang berbeda, konektor serat optik dapat dibagi menjadi tipe FC, tipe SC, tipe LC, tipe ST dan tipe KTRJ.
Konektor FC mengadopsi mekanisme penguncian ulir, ini adalah konektor serat optik bergerak yang ditemukan sebelumnya dan paling banyak digunakan.
SC merupakan sambungan berbentuk persegi panjang yang dikembangkan oleh NTT.Itu dapat langsung dipasang dan dicabut tanpa sambungan sekrup.Dibandingkan dengan konektor FC, ia memiliki ruang pengoperasian yang kecil dan mudah digunakan.Produk Ethernet kelas bawah sangat umum.
LC adalah konektor SC tipe Mini yang dikembangkan oleh LUCENT.Ini memiliki ukuran yang lebih kecil dan telah banyak digunakan dalam sistem.Hal tersebut merupakan arah pengembangan konektor aktif serat optik di masa depan.Produk Ethernet kelas bawah sangat umum.
Konektor ST dikembangkan oleh AT&T dan menggunakan mekanisme penguncian tipe bayonet.Parameter utamanya setara dengan konektor FC dan SC, tetapi tidak umum digunakan di perusahaan.Biasanya digunakan untuk perangkat multimode untuk terhubung dengan pabrikan lain. Lebih banyak digunakan saat docking.
Pin KTRJ terbuat dari plastik.Mereka diposisikan dengan pin baja.Seiring bertambahnya jumlah waktu pemasangan, permukaan perkawinan akan aus, dan stabilitas jangka panjangnya tidak sebaik konektor pin keramik.
Pengetahuan serat
Serat optik adalah konduktor yang mentransmisikan gelombang cahaya.Serat optik dapat dibagi menjadi serat mode tunggal dan serat multi mode berdasarkan mode transmisi optiknya.
Dalam serat mode tunggal, hanya ada satu mode dasar transmisi optik, yaitu cahaya hanya ditransmisikan sepanjang inti dalam serat.Karena dispersi mode benar-benar dihindari dan pita transmisi serat mode tunggal lebar, maka cocok untuk komunikasi serat berkecepatan tinggi dan jarak jauh.
Ada beberapa mode transmisi optik dalam serat multimode.Karena dispersi atau penyimpangan, serat ini memiliki kinerja transmisi yang buruk, pita frekuensi yang sempit, kecepatan transmisi yang kecil, dan jarak yang pendek.
Parameter karakteristik serat optik
Struktur serat optik digambar oleh batang serat kuarsa prefabrikasi.Diameter luar serat multimode dan serat mode tunggal yang digunakan untuk komunikasi adalah 125 μm.
Tubuh langsing terbagi menjadi dua area: lapisan inti dan lapisan kelongsong.Diameter inti serat mode tunggal adalah 8 ~ 10μm, dan diameter inti serat multimode memiliki dua spesifikasi standar.Diameter inti adalah 62,5μm (standar Amerika) dan 50μm (standar Eropa).
Spesifikasi serat antarmuka dijelaskan sebagai berikut: serat multimode 62,5μm / 125μm, di mana 62,5μm mengacu pada diameter inti serat dan 125μm mengacu pada diameter luar serat.
Serat mode tunggal menggunakan panjang gelombang 1310nm atau 1550 nm.
Serat multimode sebagian besar menggunakan cahaya 850 nm.
Warna dapat dibedakan dari serat single-mode dan serat multi-mode.Bodi luar serat mode tunggal berwarna kuning, dan bodi luar serat multi-mode berwarna oranye-merah.
Port optik Gigabit
Port optik Gigabit dapat bekerja dalam mode paksa dan mode negosiasi mandiri.Pada spesifikasi 802.3, port optik Gigabit hanya mendukung kecepatan 1000M, dan mendukung dua mode dupleks penuh (Full) dan setengah dupleks (Half).
Perbedaan paling mendasar antara negosiasi otomatis dan pemaksaan adalah bahwa aliran kode yang dikirim ketika keduanya membuat tautan fisik berbeda.Mode negosiasi otomatis mengirimkan kode /C/ yang merupakan aliran kode Konfigurasi, sedangkan mode pemaksaan mengirimkan kode /I/ yang merupakan aliran kode idle.
Proses negosiasi otomatis port optik Gigabit
Pertama, kedua pihak diatur ke mode negosiasi otomatis
Kedua pihak saling mengirimkan /C/code stream.Jika 3 kode /C/ berturut-turut diterima dan aliran kode yang diterima cocok dengan mode kerja lokal, mereka akan kembali ke pihak lain dengan kode /C/ dengan respons Ack.Setelah menerima pesan Ack, rekan menganggap bahwa keduanya dapat berkomunikasi satu sama lain dan mengatur port ke status UP.
Kedua, Tetapkan satu ujung untuk negosiasi otomatis dan satu ujung lagi untuk wajib
Ujung yang bernegosiasi sendiri mengirimkan /C/stream, dan ujung yang memaksa mengirimkan /I/stream.Ujung yang memaksa tidak dapat memberikan informasi negosiasi kepada ujung lokal, juga tidak dapat mengembalikan respons Ack ke ujung yang jauh, sehingga ujung negosiasi mandiri adalah BAWAH.Namun, ujung yang memaksa itu sendiri dapat mengidentifikasi kode /C/, dan menganggap bahwa ujung rekan adalah port yang cocok dengan dirinya sendiri, sehingga port ujung lokal langsung disetel ke status UP.
Ketiga, kedua ujungnya diatur ke mode paksa
Kedua belah pihak saling mengirim / I / streaming.Setelah menerima aliran /I/, salah satu ujung menganggap peer sebagai port yang cocok dengan dirinya sendiri, dan langsung menyetel port lokal ke status UP.
Bagaimana cara kerja serat?
Serat optik untuk komunikasi terdiri dari filamen kaca mirip rambut yang dilapisi lapisan plastik pelindung.Filamen kaca pada dasarnya terdiri dari dua bagian: diameter inti 9 hingga 62,5 μm, dan bahan kaca indeks bias rendah dengan diameter 125 μm.Meskipun ada beberapa jenis serat optik lain menurut bahan yang digunakan dan ukuran yang berbeda, yang paling umum disebutkan di sini.Cahaya ditransmisikan di lapisan inti serat dalam mode “pantulan internal total”, yaitu, setelah cahaya memasuki salah satu ujung serat, cahaya dipantulkan bolak-balik antara antarmuka inti dan kelongsong, dan kemudian ditransmisikan ke lapisan inti serat. ujung serat lainnya.Serat optik dengan diameter inti 62,5 μm dan diameter luar kelongsong 125 μm disebut cahaya 62,5 / 125 μm.
Apa perbedaan antara serat multimode dan mode tunggal?
Multimode:
Serat yang dapat merambat ratusan hingga ribuan mode disebut serat multimode (MM).Menurut distribusi radial indeks bias pada inti dan kelongsong, serat dapat dibagi menjadi serat multimode bertingkat dan serat multimode bertingkat.Hampir semua ukuran serat multimode adalah 50/125 μm atau 62,5 / 125 μm, dan bandwidth (jumlah informasi yang dikirimkan oleh serat) biasanya 200 MHz hingga 2 GHz.Transceiver optik multimode dapat mengirimkan hingga 5 kilometer melalui serat multimode.Gunakan dioda pemancar cahaya atau laser sebagai sumber cahaya.
Modus tunggal:
Serat yang hanya dapat merambat satu mode disebut serat mode tunggal.Profil indeks bias serat mode tunggal (SM) standar mirip dengan serat tipe bertahap, hanya saja diameter inti jauh lebih kecil dibandingkan serat multimode.
Ukuran serat single-mode adalah 9-10 / 125 μm, dan memiliki karakteristik bandwidth tak terbatas dan loss lebih rendah dibandingkan serat multi-mode.Transceiver optik mode tunggal banyak digunakan untuk transmisi jarak jauh, terkadang mencapai 150 hingga 200 kilometer.Gunakan LD atau LED dengan garis spektral sempit sebagai sumber cahaya.
Perbedaan dan koneksi:
Peralatan mode tunggal biasanya dapat berjalan pada serat mode tunggal atau serat multi mode, sedangkan peralatan multi mode dibatasi untuk beroperasi pada serat multi mode.
Berapa kerugian transmisi saat menggunakan kabel optik?
Hal ini tergantung pada panjang gelombang cahaya yang ditransmisikan dan jenis serat yang digunakan.
Panjang gelombang 850nm untuk serat multimode: 3,0 dB/km
Panjang gelombang 1310nm untuk serat multimode: 1,0 dB/km
Panjang gelombang 1310nm untuk serat mode tunggal: 0,4 dB/km
Panjang gelombang 1550nm untuk serat mode tunggal: 0,2 dB/km
Apa itu GBIC?
GBIC adalah singkatan dari Giga Bitrate Interface Converter, yaitu perangkat antarmuka yang mengubah sinyal listrik gigabit menjadi sinyal optik.GBIC dirancang untuk hot plugging.GBIC adalah produk yang dapat dipertukarkan dan memenuhi standar internasional.Sakelar Gigabit yang dirancang dengan antarmuka GBIC menempati pangsa pasar yang besar di pasar karena pertukarannya yang fleksibel.
Apa itu SFP?
SFP adalah singkatan dari SMALL FORM PLUGGABLE, yang secara sederhana dapat dipahami sebagai versi GBIC yang ditingkatkan.Ukuran modul SFP berkurang setengahnya dibandingkan modul GBIC, dan jumlah port bisa lebih dari dua kali lipat pada panel yang sama.Fungsi lain dari modul SFP pada dasarnya sama dengan GBIC.Beberapa produsen switch menyebut modul SFP sebagai mini-GBIC (MINI-GBIC).
Modul optik masa depan harus mendukung hot plugging, yaitu modul dapat dihubungkan atau diputuskan dari perangkat tanpa memutus catu daya.Karena modul optik dapat dicolokkan secara panas, pengelola jaringan dapat meningkatkan dan memperluas sistem tanpa menutup jaringan.Pengguna tidak membuat perbedaan apa pun.Kemampuan hot swappability juga menyederhanakan pemeliharaan secara keseluruhan dan memungkinkan pengguna akhir mengelola modul transceiver mereka dengan lebih baik.Pada saat yang sama, karena kinerja hot-swap ini, modul ini memungkinkan manajer jaringan untuk membuat rencana keseluruhan untuk biaya transceiver, jarak link, dan semua topologi jaringan berdasarkan persyaratan peningkatan jaringan, tanpa harus mengganti papan sistem sepenuhnya.
Modul optik yang mendukung hot-swap ini saat ini tersedia dalam GBIC dan SFP.Karena ukuran SFP dan SFF kira-kira sama, keduanya dapat langsung dicolokkan ke papan sirkuit, menghemat ruang dan waktu pada kemasannya, dan memiliki beragam aplikasi.Oleh karena itu, perkembangannya di masa depan patut dinantikan, bahkan mungkin mengancam pasar SFF.
Modul optik paket kecil SFF (Small Form Factor) menggunakan optik presisi canggih dan teknologi integrasi sirkuit, ukurannya hanya setengah dari modul transceiver serat optik duplex SC (1X9) biasa, yang dapat menggandakan jumlah port optik di ruang yang sama.Meningkatkan kepadatan port jalur dan mengurangi biaya sistem per port.Dan karena modul paket kecil SFF menggunakan antarmuka KT-RJ yang mirip dengan jaringan tembaga, ukurannya sama dengan antarmuka tembaga jaringan komputer pada umumnya, yang kondusif untuk transisi peralatan jaringan berbasis tembaga yang ada ke serat berkecepatan lebih tinggi jaringan optik.Untuk memenuhi peningkatan dramatis dalam kebutuhan bandwidth jaringan.
Jenis antarmuka perangkat koneksi jaringan
antarmuka BNC
Antarmuka BNC mengacu pada antarmuka kabel koaksial.Antarmuka BNC digunakan untuk sambungan kabel koaksial 75 ohm.Ini menyediakan dua saluran penerimaan (RX) dan transmisi (TX).Ini digunakan untuk menghubungkan sinyal yang tidak seimbang.
Antarmuka serat
Antarmuka serat adalah antarmuka fisik yang digunakan untuk menghubungkan kabel serat optik.Biasanya ada beberapa tipe seperti SC, ST, LC, FC.Untuk sambungan 10Base-F, konektornya biasanya tipe ST, dan ujung lainnya FC dihubungkan ke panel patch serat optik.FC adalah singkatan dari FerruleConnector.Metode penguatan eksternal adalah selongsong logam dan metode pengikatannya adalah tombol sekrup.Antarmuka ST biasanya digunakan untuk 10Base-F, antarmuka SC biasanya digunakan untuk 100Base-FX dan GBIC, LC biasanya digunakan untuk SFP.
Antarmuka RJ-45
Antarmuka RJ-45 adalah antarmuka yang paling umum digunakan untuk Ethernet.RJ-45 adalah nama yang umum digunakan, yang mengacu pada standarisasi IEC (60) 603-7, menggunakan 8 posisi (8 pin) yang ditentukan oleh standar konektor internasional.Soket atau steker modular.
Antarmuka RS-232
Antarmuka RS-232-C (juga dikenal sebagai EIA RS-232-C) adalah antarmuka komunikasi serial yang paling umum digunakan.Ini adalah standar komunikasi serial yang dikembangkan bersama oleh American Electronics Industry Association (EIA) pada tahun 1970 bersama dengan sistem Bell, produsen modem, dan produsen terminal komputer.Nama lengkapnya adalah “standar teknologi antarmuka pertukaran data biner serial antara peralatan terminal data (DTE) dan peralatan komunikasi data (DCE)”.Standar tersebut menetapkan bahwa konektor DB25 25-pin digunakan untuk menentukan konten sinyal dari setiap pin konektor, serta level berbagai sinyal.
Antarmuka RJ-11
Antarmuka RJ-11 biasa kita sebut antarmuka saluran telepon.RJ-11 adalah nama umum untuk konektor yang dikembangkan oleh Western Electric.Garis besarnya didefinisikan sebagai perangkat koneksi 6-pin.Awalnya disebut WExW, di mana x berarti “aktif”, kontak atau jarum threading.Misalnya, WE6W memiliki semua 6 kontak, bernomor 1 hingga 6, antarmuka WE4W hanya menggunakan 4 pin, dua kontak terluar (1 dan 6) tidak digunakan, WE2W hanya menggunakan dua pin tengah (yaitu, untuk antarmuka saluran telepon) .
CWDM dan DWDM
Dengan pesatnya pertumbuhan layanan data IP di Internet, permintaan bandwidth saluran transmisi pun meningkat.Meskipun teknologi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) adalah metode yang paling efektif untuk memecahkan masalah perluasan bandwidth saluran, teknologi CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) memiliki keunggulan dibandingkan DWDM dalam hal biaya sistem dan pemeliharaan.
Baik CWDM maupun DWDM termasuk dalam teknologi multiplexing divisi panjang gelombang, dan keduanya dapat memasangkan panjang gelombang cahaya yang berbeda ke dalam serat inti tunggal dan mentransmisikannya bersama-sama.
Standar ITU terbaru CWDM adalah G.695, yang menetapkan 18 saluran panjang gelombang dengan interval 20nm dari 1271nm hingga 1611nm.Mengingat efek puncak air dari serat optik G.652 biasa, umumnya digunakan 16 saluran.Karena jarak saluran yang besar, perangkat multiplexing dan demultiplexing serta laser lebih murah daripada perangkat DWDM.
Interval saluran DWDM memiliki interval yang berbeda seperti 0,4nm, 0,8nm, 1,6nm, dll. Intervalnya kecil dan diperlukan perangkat kontrol panjang gelombang tambahan.Oleh karena itu, peralatan berbasis teknologi DWDM lebih mahal dibandingkan peralatan berbasis teknologi CWDM.
Fotodioda PIN adalah lapisan bahan tipe N yang didoping ringan antara semikonduktor tipe P dan tipe N dengan konsentrasi doping tinggi, yang disebut lapisan I (Intrinsik).Karena dopingnya ringan, konsentrasi elektronnya sangat rendah, dan lapisan penipisan yang lebar terbentuk setelah difusi, yang dapat meningkatkan kecepatan respons dan efisiensi konversinya.
Fotodioda longsoran APD tidak hanya memiliki konversi optik/listrik tetapi juga amplifikasi internal.Amplifikasi dilakukan dengan efek perkalian longsoran salju di dalam tabung.APD adalah fotodioda dengan penguatan.Ketika sensitivitas penerima optik tinggi, APD berguna untuk memperluas jarak transmisi sistem.