Ethernet anahtarlarında yaygın olarak kullanılan optik anahtarlar arasında SFP, GBIC, XFP ve XENPAK bulunur.
Tam İngilizce isimleri:
SFP: Küçük Form faktörlü Takılabilir alıcı-verici, küçük form faktörlü takılabilir alıcı-verici
GBIC: GigaBit Arayüz Dönüştürücü, Gigabit Ethernet Arayüz Dönüştürücü
XFP: 10 Gigabit küçük Form faktörlü Takılabilir alıcı-verici 10 Gigabit Ethernet arayüzü
Küçük paket takılabilir alıcı-verici
XENPAK: 10 Gigabit EtherNetTransceiverPAcKage 10 Gigabit Ethernet arayüzü alıcı-verici seti paketi.
Optik fiber konektörü
Optik fiber konektörü, bir optik fiber ve optik fiberin her iki ucundaki bir fişten oluşur ve fiş, bir pim ve çevresel kilitleme yapısından oluşur.Farklı kilitleme mekanizmalarına göre fiber optik konektörler FC tipi, SC tipi, LC tipi, ST tipi ve KTRJ tipine ayrılabilir.
FC konektörü iplik kilitleme mekanizmasını benimser, daha önce icat edilen ve en çok kullanılan optik fiber hareketli bir konektördür.
SC, NTT tarafından geliştirilen dikdörtgen bir eklemdir.Vida bağlantısı olmadan doğrudan takılıp çıkarılabilir.FC konektörüyle karşılaştırıldığında daha küçük bir çalışma alanına sahiptir ve kullanımı kolaydır.Düşük kaliteli Ethernet ürünleri çok yaygındır.
LC, LUCENT tarafından geliştirilen Mini tip bir SC konektörüdür.Daha küçük bir boyuta sahiptir ve sistemde yaygın olarak kullanılmaktadır.Gelecekte fiber optik aktif konektörlerin geliştirilmesine yönelik bir yöndür.Düşük kaliteli Ethernet ürünleri çok yaygındır.
ST konektörü AT & T tarafından geliştirilmiştir ve süngü tipi bir kilitleme mekanizması kullanır.Ana parametreler FC ve SC konnektörlere eşdeğerdir ancak şirketlerde yaygın olarak kullanılmaz.Genellikle çok modlu cihazların diğer üreticilerle bağlantı kurması için kullanılır. Yerleştirme sırasında daha fazla kullanılır.
KTRJ'nin pinleri plastiktir.Çelik pimlerle konumlandırılırlar.Birleşme süreleri arttıkça birleşen yüzeyler aşınır ve bunların uzun vadeli stabilitesi seramik pimli konnektörlerinki kadar iyi olmaz.
Elyaf bilgisi
Optik fiber, ışık dalgalarını ileten bir iletkendir.Optik fiber, optik iletim modundan tek modlu fiber ve çok modlu fibere ayrılabilir.
Tek modlu fiberde, optik iletimin yalnızca bir temel modu vardır, yani ışık yalnızca fiberin iç çekirdeği boyunca iletilir.Mod dağılımı tamamen önlendiğinden ve tek modlu fiberin iletim bandı geniş olduğundan, yüksek hızlı ve uzun mesafeli fiber iletişimi için uygundur.
Çok modlu bir fiberde birden fazla optik iletim modu vardır.Dağılım veya sapmalardan dolayı bu fiberin iletim performansı zayıftır, frekans bandı dardır, iletim hızı küçüktür ve mesafe kısadır.
Optik fiber karakteristik parametreleri
Optik fiberin yapısı prefabrik kuvars fiber çubuklarla çizilir.İletişim için kullanılan çok modlu fiber ve tek modlu fiberin dış çapı 125 μm'dir.
İnce gövde iki bölgeye ayrılmıştır: çekirdek ve kaplama katmanı.Tek modlu fiberin çekirdek çapı 8 ~ 10μm'dir ve çok modlu fiberin çekirdek çapı iki standart spesifikasyona sahiptir.Çekirdek çapları 62,5μm (Amerikan standardı) ve 50μm’dir (Avrupa standardı).
Arayüz fiber özellikleri şu şekilde açıklanmaktadır: 62,5μm / 125μm çok modlu fiber; burada 62,5μm, fiberin çekirdek çapını ve 125μm, fiberin dış çapını ifade eder.
Tek modlu fiber, 1310 nm veya 1550 nm dalga boyunu kullanır.
Çok modlu fiberler çoğunlukla 850 nm ışık kullanır.
Renk, tek modlu fiber ve çok modlu fiberden ayırt edilebilir.Tek modlu fiberin dış gövdesi sarı, çok modlu fiberin dış gövdesi turuncu-kırmızıdır.
Gigabit optik bağlantı noktası
Gigabit optik bağlantı noktaları hem zorunlu hem de kendi kendine anlaşmalı modlarda çalışabilir.802.3 spesifikasyonunda, Gigabit optik bağlantı noktası yalnızca 1000M hızını destekler ve iki tam çift yönlü (Tam) ve yarım çift yönlü (Yarı) çift yönlü modunu destekler.
Otomatik anlaşma ile zorlama arasındaki en temel fark, ikisi fiziksel bağlantı kurduğunda gönderilen kod akışlarının farklı olmasıdır.Otomatik anlaşma modu, Yapılandırma kod akışı olan / C / kodunu gönderirken, zorlama modu, boş kod akışı olan / I / kodunu gönderir.
Gigabit optik bağlantı noktası otomatik anlaşma süreci
İlk olarak, her iki uç da otomatik anlaşma moduna ayarlandı
İki taraf birbirine /C/kod akışları gönderir.Ardışık 3 adet /C/ kodu alınırsa ve alınan kod akışları lokal çalışma moduna uygunsa Ack yanıtı ile karşı tarafa /C/kodu ile geri dönecektir.Ack mesajını aldıktan sonra eş, ikisinin birbiriyle iletişim kurabileceğini düşünür ve bağlantı noktasını UP durumuna ayarlar.
İkincisi, bir ucunu otomatik anlaşmaya, diğer ucunu zorunlu olarak ayarlayın
Kendi kendine anlaşmaya varan uç / C / akışını gönderir ve zorlayıcı uç / I / akışını gönderir.Zorlayıcı uç, yerel uca yerel ucun anlaşma bilgilerini sağlayamaz veya uzak uca bir Ack yanıtı döndüremez, bu nedenle kendi kendine anlaşma ucu AŞAĞI'dır.Bununla birlikte, zorlama ucunun kendisi / C / kodunu tanımlayabilir ve eş ucun kendisiyle eşleşen bir bağlantı noktası olduğunu düşünür, böylece yerel uç bağlantı noktası doğrudan UP durumuna ayarlanır.
Üçüncüsü, her iki uç da zorlama moduna ayarlanmıştır
Her iki taraf da birbirine / I / akış gönderir./I/ akışını aldıktan sonra, bir uç, eşin kendisiyle eşleşen bir bağlantı noktası olduğunu düşünür ve yerel bağlantı noktasını doğrudan UP durumuna ayarlar.
Fiber nasıl çalışır?
İletişime yönelik optik fiberler, koruyucu bir plastik katmanla kaplanmış saç benzeri cam filamentlerden oluşur.Cam filament esas olarak iki parçadan oluşur: 9 ila 62,5 μm arası çekirdek çapı ve 125 μm çapında düşük kırılma indeksli cam malzemesi.Kullanılan malzemeye ve farklı boyutlara göre başka optik fiber türleri de bulunsa da burada en yaygın olanlarından bahsedilmektedir.Işık, fiberin çekirdek katmanında "tamamen iç yansıma" modunda iletilir, yani ışık fiberin bir ucuna girdikten sonra çekirdek ve kaplama arayüzleri arasında ileri geri yansıtılır ve daha sonra fibere iletilir. fiberin diğer ucu.Çekirdek çapı 62,5 μm ve kaplama dış çapı 125 μm olan optik fibere 62,5 / 125 μm ışık denir.
Çok modlu ve tek modlu fiber arasındaki fark nedir?
Çoklu mod:
Yüzlerce ila binlerce modu yayabilen fiberlere çok modlu (MM) fiberler denir.Çekirdek ve kaplamadaki kırılma indisinin radyal dağılımına göre, kademeli çok modlu fiber ve kademeli çok modlu fibere bölünebilir.Hemen hemen tüm çok modlu fiber boyutları 50/125 μm veya 62,5 / 125 μm'dir ve bant genişliği (fiber tarafından iletilen bilgi miktarı) genellikle 200 MHz ila 2 GHz arasındadır.Çok modlu optik alıcı-vericiler, çok modlu fiber üzerinden 5 kilometreye kadar iletim yapabilir.Işık kaynağı olarak ışık yayan diyot veya lazer kullanın.
Tek mod:
Yalnızca bir modu yayabilen fiberlere tek modlu fiberler denir.Standart tek modlu (SM) fiberlerin kırılma indisi profili, çekirdek çapının çok modlu fiberlerden çok daha küçük olması dışında, kademeli tip fiberlerinkine benzer.
Tek modlu fiberin boyutu 9-10 / 125 μm olup, çok modlu fibere göre sonsuz bant genişliği ve daha düşük kayıp özelliklerine sahiptir.Tek modlu optik alıcı-vericiler çoğunlukla uzun mesafeli iletim için kullanılır, bazen 150 ila 200 kilometreye ulaşır.Işık kaynağı olarak dar spektral çizgiye sahip LD veya LED kullanın.
Fark ve bağlantı:
Tek modlu ekipmanlar genellikle tek modlu fiber veya çok modlu fiber üzerinde çalışabilirken, çok modlu ekipmanlar çok modlu fiber üzerinde çalışacak şekilde sınırlıdır.
Optik kablo kullanıldığında iletim kaybı nedir?
Bu, iletilen ışığın dalga boyuna ve kullanılan fiberin türüne bağlıdır.
Çok modlu fiber için 850nm dalga boyu: 3,0 dB/km
Çok modlu fiber için 1310nm dalga boyu: 1,0 dB/km
Tek modlu fiber için 1310 nm dalga boyu: 0,4 dB/km
Tek modlu fiber için 1550nm dalga boyu: 0,2 dB/km
GBIC nedir?
GBIC, gigabit elektrik sinyallerini optik sinyallere dönüştüren bir arayüz cihazı olan Giga Bitrate Interface Converter'ın kısaltmasıdır.GBIC çalışırken takmak için tasarlanmıştır.GBIC, uluslararası standartlara uygun, değiştirilebilir bir üründür.GBIC arayüzü ile tasarlanan Gigabit anahtarlar, esnek değişimleri nedeniyle pazarda büyük bir pazar payına sahiptir.
SFP nedir?
SFP, GBIC'nin yükseltilmiş bir versiyonu olarak anlaşılabilecek SMALL FORM PLUGGABLE'ın kısaltmasıdır.SFP modülünün boyutu, GBIC modülüne göre yarı yarıya azaltılır ve aynı panelde bağlantı noktası sayısı iki katından fazla artırılabilir.SFP modülünün diğer işlevleri temel olarak GBIC'ninkilerle aynıdır.Bazı anahtar üreticileri SFP modülünü mini GBIC (MINI-GBIC) olarak adlandırır.
Gelecekteki optik modüller çalışırken takmayı desteklemelidir; yani modül, güç kaynağını kesmeden cihaza bağlanabilir veya bağlantısı kesilebilir.Optik modül çalışır durumda takılabilir olduğundan, ağ yöneticileri ağı kapatmadan sistemi yükseltebilir ve genişletebilir.Kullanıcı herhangi bir fark yaratmaz.Çalışırken değiştirilebilirlik ayrıca genel bakımı basitleştirir ve son kullanıcıların alıcı-verici modüllerini daha iyi yönetmesine olanak tanır.Aynı zamanda, bu çalışırken değiştirilebilir performans nedeniyle, bu modül, ağ yöneticilerinin, sistem kartlarını tamamen değiştirmeye gerek kalmadan, ağ yükseltme gereksinimlerine dayalı olarak alıcı-verici maliyetleri, bağlantı mesafeleri ve tüm ağ topolojileri için genel planlar yapmasına olanak tanır.
Bu çalışırken değiştirilebilirliği destekleyen optik modüller şu anda GBIC ve SFP'de mevcuttur.SFP ve SFF yaklaşık olarak aynı boyutta olduğundan devre kartına doğrudan takılabilir, pakette yer ve zaman tasarrufu sağlar ve geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir.Bu nedenle gelecekteki gelişimi sabırsızlıkla beklenmeye değer ve hatta SFF pazarını tehdit edebilir.
SFF (Küçük Form Faktörü) küçük paket optik modülü, gelişmiş hassas optik ve devre entegrasyon teknolojisini kullanır; boyut, aynı alandaki optik bağlantı noktası sayısını iki katına çıkarabilen sıradan çift yönlü SC (1X9) fiber optik alıcı-verici modülünün yalnızca yarısı kadardır.Hat bağlantı noktası yoğunluğunu artırın ve bağlantı noktası başına sistem maliyetini azaltın.Ve SFF küçük paket modülü, bakır ağa benzer bir KT-RJ arayüzü kullandığından, boyut, mevcut bakır bazlı ağ ekipmanının daha yüksek hızlı fibere geçişine yardımcı olan ortak bilgisayar ağı bakır arayüzü ile aynıdır. optik ağlar.Ağ bant genişliği gereksinimlerindeki dramatik artışı karşılamak için.
Ağ bağlantı cihazı arayüz tipi
BNC arayüzü
BNC arayüzü koaksiyel kablo arayüzünü ifade eder.BNC arayüzü 75 ohm koaksiyel kablo bağlantısı için kullanılır.İki kanal alma (RX) ve aktarma (TX) sağlar.Dengesiz sinyallerin bağlantısı için kullanılır.
Fiber arayüz
Fiber arayüz, fiber optik kabloları bağlamak için kullanılan fiziksel bir arayüzdür.Genellikle SC, ST, LC, FC gibi birkaç türü vardır.10Base-F bağlantısı için konnektör genellikle ST tipinde olup, diğer ucu FC ise fiber optik patch panele bağlanır.FC, FerruleConnector'ın kısaltmasıdır.Dış takviye yöntemi metal manşondur ve sabitleme yöntemi vidalı düğmedir.ST arayüzü genellikle 10Base-F için kullanılır, SC arayüzü genellikle 100Base-FX ve GBIC için kullanılır, LC genellikle SFP için kullanılır.
RJ-45 arayüzü
RJ-45 arayüzü Ethernet için en yaygın kullanılan arayüzdür.RJ-45, uluslararası konnektör standardı tarafından tanımlanan 8 konumu (8 pin) kullanan, IEC (60) 603-7 standardizasyonuna atıfta bulunan, yaygın olarak kullanılan bir isimdir.Modüler jak veya fiş.
RS-232 arayüzü
RS-232-C arayüzü (EIA RS-232-C olarak da bilinir) en yaygın kullanılan seri iletişim arayüzüdür.1970 yılında Amerikan Elektronik Endüstrisi Birliği (EIA) tarafından Bell sistemleri, modem üreticileri ve bilgisayar terminali üreticileriyle birlikte geliştirilen bir seri iletişim standardıdır.Tam adı “veri terminal ekipmanı (DTE) ve veri iletişim ekipmanı (DCE) arasındaki seri ikili veri alışverişi arayüz teknolojisi standardıdır”.Standart, konnektörün her pininin sinyal içeriğini ve çeşitli sinyallerin seviyesini belirlemek için 25 pinli bir DB25 konnektörünün kullanılmasını şart koşar.
RJ-11 arayüzü
RJ-11 arayüzü genellikle telefon hattı arayüzü dediğimiz şeydir.RJ-11, Western Electric tarafından geliştirilen bir konnektörün genel adıdır.Ana hatları 6 pinli bir bağlantı cihazı olarak tanımlanır.Başlangıçta WExW olarak adlandırıldı; burada x "aktif", temaslı veya iplik geçirme iğnesi anlamına gelir.Örneğin, WE6W'de 1'den 6'ya kadar numaralandırılmış 6 kontağın tümü bulunur, WE4W arayüzü yalnızca 4 pin kullanır, en dıştaki iki kontak (1 ve 6) kullanılmaz, WE2W yalnızca ortadaki iki pini kullanır (yani telefon hattı arayüzü için) .
CWDM ve DWDM
İnternetteki IP veri hizmetlerinin hızlı büyümesiyle birlikte iletim hattı bant genişliğine olan talep de arttı.DWDM (Yoğun Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama) teknolojisi, hat bant genişliği genişletme sorununu çözmede en etkili yöntem olmasına rağmen, CWDM (Kaba Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama) teknolojisinin, sistem maliyeti ve sürdürülebilirlik açısından DWDM'ye göre avantajları vardır.
Hem CWDM hem de DWDM, dalga boyu bölmeli çoğullama teknolojisine aittir ve farklı dalga boylarındaki ışığı tek çekirdekli bir fibere bağlayıp bunları birlikte iletebilirler.
CWDM'nin en son ITU standardı, 1271 nm'den 1611 nm'ye kadar 20 nm aralıkta 18 dalga boyu kanalını belirten G.695'tir.Sıradan G.652 optik fiberlerin su tepe etkisi göz önüne alındığında genellikle 16 kanal kullanılır.Geniş kanal aralığı nedeniyle çoğullama ve çoğullama çözme cihazları ve lazerler, DWDM cihazlarından daha ucuzdur.
DWDM'nin kanal aralığı 0,4 nm, 0,8 nm, 1,6 nm gibi farklı aralıklara sahiptir. Aralık küçüktür ve ek dalga boyu kontrol cihazlarına ihtiyaç vardır.Bu nedenle DWDM teknolojisine dayalı ekipmanlar CWDM teknolojisine dayalı ekipmanlara göre daha pahalıdır.
Bir PIN fotodiyot, I (İçsel) katman olarak adlandırılan, yüksek katkı konsantrasyonuna sahip P tipi ve N tipi yarı iletken arasında hafif katkılı N tipi malzemeden oluşan bir katmandır.Hafifçe katkılandığı için elektron konsantrasyonu çok düşüktür ve difüzyondan sonra tepki hızını ve dönüşüm verimliliğini artırabilen geniş bir tükenme katmanı oluşur.
APD çığ fotodiyotları yalnızca optik / elektriksel dönüşüme değil aynı zamanda dahili amplifikasyona da sahiptir.Amplifikasyon tüpün içindeki çığ çoğalma etkisi ile gerçekleştirilir.APD kazançlı bir fotodiyottur.Optik alıcının hassasiyeti yüksek olduğunda APD, sistemin iletim mesafesini uzatmaya yardımcı olur.