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弱电基础知识:什么是光纤收发器?光纤收发器如何选择与维护?

光纤收发器在弱电工程使用非常普遍,那么,什么是光纤收发器呢?在弱电工程中光纤收发器如何选择与维护呢?本文详细为你介绍一下。

1、什么是光纤收发器

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1.1、什么是光纤收发器

    光纤收发器又叫光电转换器,是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器(Fiber Converter)。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,且通常定位于宽带城域网接入层应用;如:监控安全工程的高清视频图像传输;同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。光纤收发器的作用是,将我们要发送的电信号转换成光信号,并发送出去,同时,能将接收到的光信号转换成电信号,输入到我们的接收端。

1.2、光纤收发器的分类

1.2.1、性质分类

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按性质分类可分为:

单模光纤收发器:传输距离20公里至120公里

多模光纤收发器:传输距离2公里到5公里

如5公里光纤收发器的发射功率一般在-20~-14db之间,接收灵敏度为-30db,使用1310nm的波长;而120公里光纤收发器的发射功率多在-5~0dB之间,接收灵敏度为-38dB,使用1550nm的波长。

1.2.2、所需分类

        按所需分类可分为:

单纤光纤收发器:接收发送的数据在一根光纤上传输

双纤光纤收发器:接收发送的数据在一对光纤上传输

顾名思义,单纤设备可以节省一半的光纤,即在一根光纤上实现数据的接收和发送,在光纤资源紧张的地方十分适用。这类产品采用了波分复用的技术,使用的波长多为1310nm和1550nm。但由于单纤收发器产品没有统一国际标准,因此不同厂商产品在互联互通时可能会存在不兼容的情况。另外由于使用了波分复用,单纤收发器产品普遍存在信号衰耗大的特点。

1.2.3、工作层次/速率

      按工作层次/速率分类可分为:

100M以太网光纤收发器:工作在物理层

10/100M自适应以太网光纤收发器:工作在数据链路

按工作层次/速率来分,可以分为单10M、100M的光纤收发器、10/100M自适应的光纤收发器和1000M光纤收发器以及10/100/1000自适应收发器。其中单10M和100M的收发器产品工作在物理层,在这一层工作的收发器产品是按位来转发数据。该转发方式具有转发速度快、通透率高、时延低等方面的优势,适合应用于速率固定的链路上,同时由于此类设备在正常通信前没有一个自协商的过程,因此在兼容性和稳定性方面做得更好。

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1.2.4、结构分类

       按结构来分,可以分为桌面式(独立式)光纤收发器和机架式光纤收发器。桌面式光纤收发器适合于单个用户使用,如满足楼道中单台交换机的上联。机架式(模块化)光纤收发器适用于多用户的汇聚,目前国内的机架多为16槽产品,即一个机架中最多可加插16个模块式光纤收发器。

1.2.5、管理类型分类

可以分为非网管型光纤收发器和网管型光纤收发器。大多数运营商都希望自己网络中的所有设备均能做到可远程网管的程度,光纤收发器产品与交换机、路由器一样也逐步向这个方向发展。对于可网管的光纤收发器还可以细分为局端可网管和用户端可网管。局端可网管的光纤收发器主要是机架式产品,大多采用主从式的管理结构,主网管模块一方面需要轮询自己机架上的网管信息,另一方面还需收集所有从子架上的信息,然后汇总并提交给网管服务器。如武汉烽火网络所提供的OL200系列网管型光纤收发器产品支持1(主)+9(从)的网管结构,一次性最多可管理150个光纤收发器。

用户端网管主要可以分为三种方式:第一种是在局端和客户端设备之间运行特定的协议,协议负责向局端发送客户端的状态信息,通过局端设备的CPU来处理这些状态信息,并提交给网管服务器;第二种是局端的光纤收发器可以检测到光口上的光功率,因此当光路上出现问题时可根据光功率来判断是光纤上的问题还是用户端设备的故障;第三种是在用户端的光纤收发器上加装主控CPU,这样网管系统一方面可以监控到用户端设备的工作状态,另外还可以实现远程配置和远程重启。在这三种用户端网管方式中,前两种严格来说只是对用户端设备进行远程监控,而第三种才是真正的远程网管。但由于第三种方式在用户端添加了CPU,从而也增加了用户端设备的成本,因此在价格方面前两种方式会更具优势一些。随着运营商对设备网管的需求愈来愈多,相信光纤收发器的网管将日趋实用和智能。

1.2.6、工作方式分类

全双工方式(full duplex)是指当数据的发送和接收分流,分别由两根不同的传输线传送时,通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作,这样的传送方式就是全双工制,如图1所示。在全双工方式下,通信系统的每一端都设置了发送器和接收器,因此,能控制数据同时在两个方向上传送。全双工方式无需进行方向的切换,因此,没有切换操作所产生的时间延迟。

半双工方式(half duplex)是指使用同一根传输线既作接收又作发送,虽然数据可以在两个方向上传送,但通信双方不能同时收发数据,这样的传送方式就是半双工制。采用半双工方式时,通信系统每一端的发送器和接收器,通过收/发开关转接到通信线上,进行方向的切换,因此,会产生时间延迟。

2、选购原则

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 光纤收发器做为一个区域网络连接器设备,其主要的任务就是怎样很好地把两方数据进行无缝连接。所以必须考虑其与周边环境相互兼容性的配合,及本身产品的稳定性、可靠性,反之:价格再低,也不能选用!
 2.1、本身是否支持全双工及半双工?
  市面上有些芯片目前只能使用全双工环境,无法支持半双工,如接到其他品牌的交换机(SWITCH)或集先器(HUB),而它又使用半双工模式,则一定会造成严重的冲突及丢包。
 2.2.是否与其它光纤收发器做过连接测试?
   目前市面上的光纤收发器收发器愈来愈多,如不同品牌的收发器相互的兼容性事前没做过测试则也会产生丢包、传输时间过长、忽快忽慢等现象。
  2.3、是否有防范丢包的安全装置?
    有些厂商在制造光纤收发器收发器时,为了降低成本,往外采用寄存器(Register)数据传输模式,这种方式明显的缺点就是传输时不稳定、丢包,而理想的就是采用缓冲线路设计,可安全避免数据丢包。
  2.4、温度适应能力?
    光纤收发器本身使用时会产生高热,温度过高时(一般不能大与85°C),光纤收发器是否工作正常?允许的工作温度是多少?对于一给需要长期运行的设备此项非常值得我们关注!
  2.5、是否有符合IEEE802.3u标准?
    光纤收发器如符合IEEE802.3标准,即delay time控制在46bit,如超过46bit时,则表示光纤收发器所传输的距离会缩短!!!
   2.6、售后服务

    为了使售后服务能及时及早的响应,建议客户选择当地区具有实力雄厚、技术力量高超、信誉良好的专业公司。
3、光纤收发器的维护

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3.1.Power灯不亮

    电源故障
3.2.Link灯不亮
 故障可能有如下情况:
 (a)检查光纤线路是否断路
 (b)检查光纤线路是否损耗过大,超过设备接收范围
 (c)检查光纤接口是否连接正确,本地的TX与远方的RX连接,远方的TX与本地的RX连接。 

 (d)检查光纤连接器是否完好插入设备接口,跳线类型是否与设备接口匹配,设备类型是否与光纤匹配,设备传输长度是否与距离匹配。
 3.3.电路Link灯不亮
 故障可能有如下情况:
 (a)检查网线是否断路

 (b)检查连接类型是否匹配:网卡与路由器等设备使用交叉线,交换机,集线器等设备使用直通线。
 (c)检查设备传输速率是否匹配
 3.4.网络丢包严重
 可能故障如下:
 (1)收发器的电端口与网络设备接口,或两端设备接口的双工模式不匹配。

 (2)双绞线与RJ-45头有问题,进行检测
 (3)光纤连接问题,跳线是否对准设备接口,尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等。
 (4)光纤线路损耗是否超出设备接受灵敏度。
 3.5.光纤收发器连接后两端不能通信
 (1).光纤接反了,TX和RX所接光纤对调
 (2).RJ45接口与外接设备连接不正确(注意直通与绞接)光纤接口(陶瓷插芯)不匹配,此故障主要体现在100M带光电互控功能的收发器上,如APC插芯的尾纤接到PC插芯的收发器上将不能正常通信,但接非光电互控收发器没有影响。


来源: 行业新闻 浏览次数: 1388 发布时间: 2021-05-31 00:00:00