Çelësat optikë që përdoren zakonisht në çelsat Ethernet përfshijnë SFP, GBIC, XFP dhe XENPAK.
Emrat e tyre të plotë në anglisht:
SFP: Transmetues i vogël në formë-faktor Pluggable, marrës i mbyllshëm me faktor të vogël
GBIC: GigaBit InterfaceConverter, Gigabit Ethernet Converter Interface Converter
XFP: 10-Gigabit smallForm-factor Transceiver i lidhur me ndërfaqe Ethernet 10 Gigabit
Transmetues i vogël i mbyllshëm i paketës
XENPAK: 10-Gigabit EtherNetTransceiverPAcKage 10 Gigabit Ethernet e ndërfaqes së kompletit të transmetuesit.
Lidhësi i fibrës optike
Lidhësi i fibrës optike përbëhet nga një fibër optike dhe një prizë në të dy skajet e fibrës optike, dhe spina përbëhet nga një kunj dhe një strukturë mbyllëse periferike.Sipas mekanizmave të ndryshëm të kyçjes, lidhësit e fibrave optike mund të ndahen në llojin FC, llojin SC, llojin LC, llojin ST dhe llojin KTRJ.
Lidhësi FC miraton mekanizmin e mbylljes së fijeve, është një lidhës i lëvizshëm me fibër optike që u shpik më herët dhe u përdor më së shumti.
SC është një bashkim drejtkëndor i zhvilluar nga NTT.Mund të lidhet drejtpërdrejt dhe të hiqet nga priza pa lidhje me vidë.Krahasuar me lidhësin FC, ai ka një hapësirë të vogël funksionimi dhe është i lehtë për t'u përdorur.Produktet Ethernet të nivelit të ulët janë shumë të zakonshme.
LC është një lidhës SC i tipit mini i zhvilluar nga LUCENT.Ka një madhësi më të vogël dhe është përdorur gjerësisht në sistem.Është një drejtim për zhvillimin e lidhësve aktivë të fibrave optike në të ardhmen.Produktet Ethernet të nivelit të ulët janë shumë të zakonshme.
Lidhësi ST është zhvilluar nga AT & T dhe përdor një mekanizëm mbyllës të tipit bajonetë.Parametrat kryesorë janë ekuivalent me lidhësit FC dhe SC, por nuk përdoret zakonisht në kompani.Zakonisht përdoret për pajisjet multimode për t'u lidhur me prodhues të tjerë Përdoret më shumë kur lidhet.
Kunjat e KTRJ janë plastike.Ato janë të pozicionuara nga kunjat prej çeliku.Me rritjen e numrit të kohërave të çiftëzimit, sipërfaqet e çiftëzimit do të konsumohen dhe qëndrueshmëria e tyre afatgjatë nuk është aq e mirë sa ajo e lidhësve të kunjave qeramike.
Njohuri për fibrat
Fibra optike është një përcjellës që transmeton valët e dritës.Fibra optike mund të ndahet në fibër me një modalitet dhe fibër me shumë mënyra nga mënyra e transmetimit optik.
Në fibrën me një modalitet, ekziston vetëm një mënyrë themelore e transmetimit optik, domethënë, drita transmetohet vetëm përgjatë bërthamës së brendshme të fibrës.Për shkak se shpërndarja e modalitetit shmanget plotësisht dhe brezi i transmetimit të fibrës me një modalitet është i gjerë, ai është i përshtatshëm për komunikim me fibra me shpejtësi të lartë dhe në distanca të gjata.
Ekzistojnë mënyra të shumta të transmetimit optik në një fibër multimode.Për shkak të shpërndarjes ose devijimeve, kjo fibër ka performancë të dobët transmetimi, një brez të ngushtë frekuence, një shpejtësi të vogël transmetimi dhe një distancë të shkurtër.
Parametrat karakteristikë të fibrave optike
Struktura e fibrës optike është tërhequr nga shufra të parafabrikuara me fibër kuarci.Diametri i jashtëm i fibrës multimodale dhe fibrës me një modalitet të përdorur për komunikim është 125 μm.
Trupi i hollë ndahet në dy zona: thelbi dhe shtresa e veshjes.Diametri i bërthamës së fibrës me një modalitet është 8 ~ 10μm, dhe diametri i bërthamës së fibrës multimode ka dy specifikime standarde.Diametrat e bërthamës janë 62.5μm (standard amerikan) dhe 50μm (standard evropian).
Specifikimet e fibrave të ndërfaqes përshkruhen si më poshtë: 62.5μm / 125μm fibër multimode, ku 62.5μm i referohet diametrit të bërthamës së fibrës dhe 125μm i referohet diametrit të jashtëm të fibrës.
Fibra me një modalitet përdor një gjatësi vale prej 1310 nm ose 1550 nm.
Fijet multimode përdorin kryesisht dritë 850 nm.
Ngjyra mund të dallohet nga fibra një-mode dhe fibra shumë-mode.Trupi i jashtëm i fibrës me një modalitet është i verdhë, dhe trupi i jashtëm i fibrës me shumë modalitet është portokalli-kuq.
Porta optike Gigabit
Portet optike Gigabit mund të funksionojnë si në modalitetin e detyruar ashtu edhe në atë të vetë-negociuar.Në specifikimin 802.3, porti optik Gigabit mbështet vetëm një shpejtësi prej 1000M dhe mbështet dy mënyra dupleks të plotë (Full) dhe gjysmë-dupleks (Gjysmë).
Dallimi më thelbësor midis negocimit automatik dhe detyrimit është se rrjedhat e kodit të dërguara kur të dy vendosin një lidhje fizike janë të ndryshme.Modaliteti i negocimit automatik dërgon kodin / C /, i cili është rrjedha e kodit të konfigurimit, ndërsa modaliteti i detyruar dërgon kodin / I /, që është rrjedha e kodit të papunë.
Procesi i negocimit automatik të portit optik Gigabit
Së pari, të dy skajet janë vendosur në modalitetin e negocimit automatik
Të dy palët i dërgojnë njëra-tjetrës transmetime të kodit / C /.Nëse merren 3 kode të njëpasnjëshme / C / dhe transmetimet e kodeve të marra përputhen me modalitetin lokal të punës, ato do t'i kthehen palës tjetër me një kod / C / me një përgjigje Ack.Pas marrjes së mesazhit Ack, peer konsideron se të dy mund të komunikojnë me njëri-tjetrin dhe vendos portin në gjendjen UP.
Së dyti, vendosni një fund për negociatat automatike dhe një fund në të detyrueshëm
Fundi vetë-negociues dërgon / C / stream, dhe fundi i detyruar dërgon / I / stream.Fundi i detyruar nuk mund t'i japë fundit lokal informacionin e negocimit të fundit lokal, as nuk mund të kthejë një përgjigje Ack në skajin e largët, kështu që fundi i vetë-negocimit është DOWN.Sidoqoftë, vetë fundi i detyruar mund të identifikojë kodin / C / dhe konsideron se fundi i kolegëve është një port që përputhet me vetveten, kështu që porti fundor lokal vendoset drejtpërdrejt në gjendjen UP.
Së treti, të dy skajet janë vendosur në modalitetin e forcës
Të dyja palët dërgojnë / Unë / transmetojnë tek njëri-tjetri.Pas marrjes së transmetimit / I /, njëra skaj e konsideron kolegun si një port që përputhet me vetveten dhe e vendos drejtpërdrejt portin lokal në gjendjen UP.
Si funksionon fibra?
Fijet optike për komunikim përbëhen nga fije qelqi të ngjashme me qimet, të mbuluara me një shtresë plastike mbrojtëse.Filamenti i qelqit përbëhet në thelb nga dy pjesë: një diametër i bërthamës prej 9 deri në 62,5 μm dhe një material qelqi me indeks të ulët thyerjeje me një diametër prej 125 μm.Edhe pse ka disa lloje të tjera të fibrave optike sipas materialeve të përdorura dhe madhësive të ndryshme, ato më të zakonshmet përmenden këtu.Drita transmetohet në shtresën thelbësore të fibrës në një mënyrë "reflektimi total i brendshëm", domethënë, pasi drita hyn në njërin skaj të fibrës, ajo reflektohet përpara dhe mbrapa midis ndërfaqes së bërthamës dhe veshjes, dhe më pas transmetohet në skaji tjetër i fibrës.Një fibër optike me një diametër të bërthamës prej 62,5 μm dhe një diametër të jashtëm të veshjes prej 125 μm quhet dritë 62,5 / 125 μm.
Cili është ndryshimi midis fibrës multimodale dhe asaj të vetme?
Multimode:
Fijet që mund të përhapen qindra deri në mijëra mënyra quhen fibra shumëmodale (MM).Sipas shpërndarjes radiale të indeksit të thyerjes në bërthamë dhe veshje, ai mund të ndahet në fije shumëmodëshe hapësore dhe fibra shumëmodëshe të klasifikuara.Pothuajse të gjitha madhësitë e fibrave multimode janë 50/125 μm ose 62,5 / 125 μm, dhe gjerësia e brezit (sasia e informacionit të transmetuar nga fibra) është zakonisht 200 MHz deri në 2 GHz.Transmetuesit optikë shumëmodë mund të transmetojnë deri në 5 kilometra përmes fibrës multimode.Përdorni diodë ose lazer që lëshon dritë si burim drite.
Modaliteti i vetëm:
Fijet që mund të përhapen vetëm në një mënyrë quhen fibra me një mënyrë.Profili i indeksit të thyerjes së fibrave standarde me një modalitet (SM) është i ngjashëm me atë të fibrave të tipit hap, përveç se diametri i bërthamës është shumë më i vogël se ai i fibrave multimode.
Madhësia e fibrës me një modalitet është 9-10 / 125 μm, dhe ka karakteristikat e gjerësisë së brezit të pafund dhe humbjes më të ulët se fibra me shumë mënyra.Transmetuesit optikë me një modalitet përdoren kryesisht për transmetim në distanca të gjata, ndonjëherë duke arritur 150 deri në 200 kilometra.Përdorni LD ose LED me vijë të ngushtë spektrale si burim drite.
Dallimi dhe lidhja:
Pajisjet me një modalitet zakonisht mund të funksionojnë në fibër me një modalitet ose fibër shumë-mode, ndërsa pajisjet me shumë modalitete janë të kufizuara për të funksionuar në fibër me shumë mënyra.
Sa është humbja e transmetimit gjatë përdorimit të kabllove optike?
Kjo varet nga gjatësia e valës së dritës së transmetuar dhe lloji i fibrës së përdorur.
Gjatësia e valës 850 nm për fibër multimode: 3,0 dB / km
Gjatësia e valës 1310 nm për fibër multimode: 1,0 dB / km
Gjatësia vale 1310 nm për fibër me një modalitet: 0,4 dB / km
Gjatësia e valës 1550 nm për fibra me një modalitet: 0,2 dB / km
Çfarë është GBIC?
GBIC është shkurtesa e Giga Bitrate Interface Converter, e cila është një pajisje ndërfaqe që konverton sinjalet elektrike gigabit në sinjale optike.GBIC është projektuar për mbyllje të nxehtë.GBIC është një produkt i këmbyeshëm që përputhet me standardet ndërkombëtare.Çelësat Gigabit të krijuar me ndërfaqe GBIC zënë një pjesë të madhe të tregut në treg për shkak të shkëmbimit të tyre fleksibël.
Çfarë është SFP?
SFP është shkurtesa e SMALL FORM PLUGGABLE, e cila mund të kuptohet thjesht si një version i përmirësuar i GBIC.Madhësia e modulit SFP zvogëlohet përgjysmë në krahasim me modulin GBIC dhe numri i portave mund të dyfishohet në të njëjtin panel.Funksionet e tjera të modulit SFP janë në thelb të njëjta me ato të GBIC.Disa prodhues të ndërprerësve e quajnë modulin SFP një mini-GBIC (MINI-GBIC).
Modulet optike të ardhshme duhet të mbështesin mbylljen e nxehtë, domethënë, moduli mund të lidhet ose shkëputet nga pajisja pa ndërprerë furnizimin me energji elektrike.Për shkak se moduli optik është i ndezshëm, menaxherët e rrjetit mund të përmirësojnë dhe zgjerojnë sistemin pa e mbyllur rrjetin.Përdoruesi nuk bën ndonjë ndryshim.Shkëmbimi i nxehtë gjithashtu thjeshton mirëmbajtjen e përgjithshme dhe u mundëson përdoruesve fundorë të menaxhojnë më mirë modulet e tyre të transmetuesit.Në të njëjtën kohë, për shkak të performancës së shkëmbimit të nxehtësisë, ky modul u mundëson menaxherëve të rrjetit të bëjnë plane të përgjithshme për kostot e transmetuesit, distancat e lidhjeve dhe të gjitha topologjitë e rrjetit bazuar në kërkesat për përmirësimin e rrjetit, pa pasur nevojë të zëvendësojnë plotësisht bordet e sistemit.
Modulet optike që mbështesin këtë shkëmbim të nxehtë janë aktualisht në dispozicion në GBIC dhe SFP.Për shkak se SFP dhe SFF kanë përafërsisht të njëjtën madhësi, ato mund të futen drejtpërdrejt në tabelën e qarkut, duke kursyer hapësirë dhe kohë në paketë dhe kanë një gamë të gjerë aplikimesh.Prandaj, zhvillimi i saj në të ardhmen ia vlen të pritet dhe madje mund të kërcënojë tregun SFF.
Moduli optik i paketave të vogla SFF (Small Form Factor) përdor optikë të përparuar precize dhe teknologji të integrimit të qarkut, madhësia është vetëm gjysma e modulit të zakonshëm të transmetuesit të fibrave optike dupleks SC (1X9), i cili mund të dyfishojë numrin e portave optike në të njëjtën hapësirë.Rritni densitetin e portit të linjës dhe ulni koston e sistemit për port.Dhe për shkak se moduli i paketave të vogla SFF përdor një ndërfaqe KT-RJ të ngjashme me rrjetin e bakrit, madhësia është e njëjtë me ndërfaqen e zakonshme të rrjetit kompjuterik të bakrit, e cila është e favorshme për kalimin e pajisjeve ekzistuese të rrjetit me bazë bakri në fibër me shpejtësi më të lartë rrjetet optike.Për të përmbushur rritjen dramatike të kërkesave të gjerësisë së brezit të rrjetit.
Lloji i ndërfaqes së pajisjes së lidhjes së rrjetit
Ndërfaqja BNC
Ndërfaqja BNC i referohet ndërfaqes së kabllove koaksiale.Ndërfaqja BNC përdoret për lidhje me kabllo koaksiale 75 ohm.Ai siguron dy kanale të marrjes (RX) dhe transmetimit (TX).Përdoret për lidhjen e sinjaleve të pabalancuara.
Ndërfaqja e fibrave
Një ndërfaqe me fibra është një ndërfaqe fizike që përdoret për të lidhur kabllot me fibra optike.Zakonisht ka disa lloje si SC, ST, LC, FC.Për lidhjen 10Base-F, lidhësi është zakonisht i tipit ST, dhe skaji tjetër FC është i lidhur me panelin patch me fibra optike.FC është shkurtesa e FerruleConnector.Metoda e përforcimit të jashtëm është një mëngë metalike dhe metoda e fiksimit është një buton me vidë.Ndërfaqja ST zakonisht përdoret për 10Base-F, ndërfaqja SC përdoret zakonisht për 100Base-FX dhe GBIC, LC zakonisht përdoret për SFP.
Ndërfaqja RJ-45
Ndërfaqja RJ-45 është ndërfaqja më e përdorur për Ethernet.RJ-45 është një emër i përdorur zakonisht, i cili i referohet standardizimit nga IEC (60) 603-7, duke përdorur 8 pozicione (8 kunja) të përcaktuara nga standardi ndërkombëtar i lidhësit.Prizë ose prizë modulare.
Ndërfaqja RS-232
Ndërfaqja RS-232-C (e njohur edhe si EIA RS-232-C) është ndërfaqja e komunikimit serik më e përdorur.Është një standard për komunikimin serial i zhvilluar bashkërisht nga Shoqata Amerikane e Industrisë Elektronike (EIA) në 1970 në lidhje me sistemet Bell, prodhuesit e modemit dhe prodhuesit e terminaleve kompjuterike.Emri i tij i plotë është "standard i teknologjisë së ndërfaqes serike të shkëmbimit të të dhënave binar midis pajisjeve terminale të të dhënave (DTE) dhe pajisjeve të komunikimit të të dhënave (DCE)".Standardi përcakton që një lidhës DB25 25-pin përdoret për të specifikuar përmbajtjen e sinjalit të secilës pin të lidhësit, si dhe nivelin e sinjaleve të ndryshme.
Ndërfaqja RJ-11
Ndërfaqja RJ-11 është ajo që ne zakonisht e quajmë ndërfaqe të linjës telefonike.RJ-11 është një emër i përgjithshëm për një lidhës të zhvilluar nga Western Electric.Skica e saj përcaktohet si një pajisje lidhëse me 6 pin.Fillimisht u quajt WExW, ku x do të thotë "aktive", gjilpërë kontakti ose filetimi.Për shembull, WE6W ka të 6 kontaktet, të numëruara nga 1 deri në 6, ndërfaqja WE4W përdor vetëm 4 kunja, dy kontaktet më të jashtme (1 dhe 6) nuk përdoren, WE2W përdor vetëm dy kunjat e mesme (d.m.th., për ndërfaqen e linjës telefonike) .
CWDM dhe DWDM
Me rritjen e shpejtë të shërbimeve të të dhënave IP në internet, kërkesa për gjerësinë e brezit të linjës së transmetimit është rritur.Megjithëse teknologjia DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) është metoda më efektive për të zgjidhur problemin e zgjerimit të gjerësisë së brezit të linjës, teknologjia CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) ka përparësi ndaj DWDM për sa i përket kostos së sistemit dhe mirëmbajtjes.
Të dy CWDM dhe DWDM i përkasin teknologjisë së shumëfishimit të ndarjes së gjatësisë valore dhe ato mund të bashkojnë gjatësi vale të ndryshme të dritës në një fibër me një bërthamë dhe t'i transmetojnë ato së bashku.
Standardi më i fundit ITU i CWDM është G.695, i cili specifikon 18 kanale me gjatësi vale me një interval 20 nm nga 1271 nm në 1611 nm.Duke marrë parasysh efektin e pikut të ujit të fibrave optike të zakonshme G.652, në përgjithësi përdoren 16 kanale.Për shkak të hapësirës së madhe të kanaleve, pajisjet multipleksuese dhe demultipleksuese dhe lazerët janë më të lirë se pajisjet DWDM.
Intervali i kanalit të DWDM ka intervale të ndryshme si 0.4nm, 0.8nm, 1.6nm, etj. Intervali është i vogël dhe nevojiten pajisje shtesë të kontrollit të gjatësisë valore.Prandaj, pajisjet e bazuara në teknologjinë DWDM janë më të shtrenjta se pajisjet e bazuara në teknologjinë CWDM.
Një fotodiodë PIN është një shtresë e materialit të tipit N të dopuar lehtë midis një gjysmëpërçuesi të tipit P dhe të tipit N me një përqendrim të lartë dopingu, i cili quhet një shtresë I (I brendshëm).Për shkak se është i dopuar lehtë, përqendrimi i elektroneve është shumë i ulët dhe pas difuzionit formohet një shtresë e gjerë shterimi, e cila mund të përmirësojë shpejtësinë e reagimit dhe efikasitetin e konvertimit.
Fotodiodat e ortekëve APD kanë jo vetëm shndërrim optik/elektrik, por edhe përforcim të brendshëm.Përforcimi realizohet nga efekti i shumëzimit të ortekëve brenda tubit.APD është një fotodiodë me fitim.Kur ndjeshmëria e marrësit optik është e lartë, APD është e dobishme për të zgjatur distancën e transmetimit të sistemit.