隨著信息化建設的突飛猛進局域網(wǎng)可分為那三大類，人們對于數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體通信的需求日益旺盛，但是傳統(tǒng)的5類線電纜只能將以太網(wǎng)電信號傳輸100米，在傳輸距離和覆蓋范圍方面已不能適應實際網(wǎng)絡環(huán)境的需要。與此同時，光纖通信以其信息容量大、保密性好、重量輕、體積小、無中繼、傳輸距離長等優(yōu)點在廣域網(wǎng)等大型網(wǎng)絡中得到了廣泛的應用。光纖收發(fā)器的出現(xiàn)，將雙絞線電信號和光信號進行相互轉換，確保了數(shù)據(jù)包在兩個網(wǎng)絡間順暢傳輸。同時它將網(wǎng)絡的傳輸距離極限從銅線的100米擴展到100多公里(單模光纖)。

　　什么是光纖收發(fā)器

　　光纖收發(fā)器是一種將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉換單元，在很多地方也被稱之為光電轉換器。產品一般應用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實際網(wǎng)絡環(huán)境中，且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應用。同時在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡上也發(fā)揮了巨大的作用。有了光纖收發(fā)器，也為需要將系統(tǒng)從銅線升級到光纖，但缺少資金、人力或時間的用戶提供了一種廉價的方案。

　　企業(yè)在進行信息化基礎建設時，通常更多地關注路由器、交換機乃至網(wǎng)卡等用于節(jié)點數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡設備，卻往往忽略介質轉換這種非網(wǎng)絡核心但必不可少的設備。特別是在一些要求信息化程度高、數(shù)據(jù)流量較大的政府機構和企業(yè)，網(wǎng)絡建設時需要直接上連到以光纖為傳輸介質的骨干網(wǎng)，而企業(yè)內部局域網(wǎng)的傳輸介質一般為銅線，確保數(shù)據(jù)包在不同網(wǎng)絡間順暢傳輸?shù)慕橘|轉換設備成為必需品。

　　光纖收發(fā)器的結構

　　光纖收發(fā)器包括三個基本功能模塊局域網(wǎng)可分為那三大類：光電介質轉換芯片、光信號接口(光收發(fā)一體模塊)和電信號接口(RJ45)，如果配備網(wǎng)管功能則還包括網(wǎng)管信息處理單元。

　　光纖收發(fā)器元器件的選擇

　　在以太網(wǎng)光纖收發(fā)器設計中，元器件的選擇舉足輕重，它決定了產品的性能、壽命和成本。光電介質轉換芯片(OEMC)是整個收發(fā)器的核心。選擇介質轉換芯片是以太網(wǎng)光纖收發(fā)器設計的第一步，也是非常重要的一步。它的選擇直接影響和決定了其它元器件的選擇。

　　光電介質轉換芯片的主要性能指標有：

　　1.網(wǎng)管功能

　　網(wǎng)絡管理是網(wǎng)絡可靠性的保證，是提高網(wǎng)絡效益的方式，網(wǎng)絡管理的運行、管理、維護等功能可以大大增加網(wǎng)絡的可用時間，提高網(wǎng)絡的利用率、網(wǎng)絡性能、服務質量、安全性和經(jīng)濟效益。但研制有網(wǎng)管功能的以太網(wǎng)光纖收發(fā)器所需的人力、物力遠遠超過無網(wǎng)管的同類產品，主要表現(xiàn)在：

　　(1) 硬件投資。以太網(wǎng)光纖收發(fā)器網(wǎng)管功能的實現(xiàn)需要在收發(fā)器電路板上配置網(wǎng)管信息處理單元來處理網(wǎng)管信息，該單元利用介質轉換芯片的管理接口獲取管理信息。管理信息與網(wǎng)路上的普通數(shù)據(jù)共用數(shù)據(jù)通道。帶網(wǎng)管功能的以太網(wǎng)光纖收發(fā)器，元器件種類及數(shù)量多于無網(wǎng)管的同類產品，相應地，布線復雜，開發(fā)周期長。烽火網(wǎng)絡公司長期致力于光纖收發(fā)器產品的開發(fā)，為了優(yōu)化產品的設計，使產品更加穩(wěn)定，增強產品功能，自主開發(fā)了光纖收發(fā)器介質轉換芯片，使產品的集成度更高，有效地減少了因多種芯片之間協(xié)同工作所造成的不穩(wěn)定因素。新開發(fā)的芯片具有光纖線路質量在線測試、故障定位、ACL等很多實用性很強的功能，既能有效的保護用戶投資，又能將極大地減少用戶的維護成本。

　　(2) 軟件投資。有網(wǎng)管功能以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的研發(fā)工作除了硬件布線外，軟件編程更為重要。網(wǎng)管軟件的開發(fā)工作量較大，包括圖形化用戶接口部分、網(wǎng)管模塊嵌入式系統(tǒng)部分、收發(fā)器電路板上網(wǎng)管信息處理單元部分。其中網(wǎng)管模塊嵌入式系統(tǒng)尤為復雜，研發(fā)門檻較高，需要使用嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks，linux等。需要完成SNMP代理，telnet、web等復雜軟件工作。

　　(3) 調試工作。有網(wǎng)管功能以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的調試工作包括兩部分：軟件調試和硬件調試。在調試過程中，電路板布線、元器件性能、元器件焊接、PCB板質量、環(huán)境條件以及軟件編程中的任一因素都會影響以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的性能。調試人員必須具備綜合素質，全面考慮收發(fā)器出現(xiàn)故障的各種因素。

　　(4) 人員的投入。普通以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的設計只需一個硬件工程師便可完成。有網(wǎng)管功能的以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的設計工作除了需要硬件工程師完成電路板布線外，還需要眾多軟件工程師完成網(wǎng)絡管理的編程，而且要求軟硬件設計者密切配合。

　　2.兼容性

　　OEMC應支持IEEE802、CISCO ISL等常用網(wǎng)絡通信標準，以保證以太網(wǎng)光纖收發(fā)器有良好的兼容性。

　　3.環(huán)境要求

　　a. 輸入輸出電壓。OEMC的工作電壓多為5伏或3.3伏，但以太網(wǎng)光纖收發(fā)器上另一個重要的器件——光收發(fā)一體模塊的工作電壓絕大多數(shù)為5伏。若兩者工作電壓不一致，則會增加PCB板布線的復雜程度。

　　b. 工作溫度。在選擇OEMC的工作溫度時，開發(fā)人員需從最不利的條件出發(fā)并留有余地，比如夏天最高氣溫達40℃，而以太網(wǎng)光纖收發(fā)器機箱內部因為各種元器件尤其是OEMC發(fā)熱。因此，以太網(wǎng)光纖收發(fā)器工作溫度的上限指標一般不應低于50℃。

　　光纖收發(fā)器的分類

　　隨著光纖收發(fā)器產品的多樣化發(fā)展，其分類方法也各異，但各種分類方法之間又有著一定的關聯(lián)。

　　1.按速率來分

　　可以分為單10M、100M、1000M的光纖收發(fā)器、10/100M自適應、10/100/1000M自適應的光纖收發(fā)器。其中多數(shù)單10M、100M和1000M的收發(fā)器產品工作在物理層，在這一層工作的收發(fā)器產品是按位來轉發(fā)數(shù)據(jù)。該轉發(fā)方式具有轉發(fā)速度快、時延低等方面的優(yōu)勢，適合應用于速率固定的鏈路上。 而10/100M、10/100/1000M光纖收發(fā)器是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，使用存儲轉發(fā)的機制，這樣轉發(fā)機制對接收到的每一個數(shù)據(jù)包都要讀取它的源MAC地址、目的MAC地址和數(shù)據(jù)凈荷，并在完成CRC循環(huán)冗余校驗以后才將該數(shù)據(jù)包轉發(fā)出去。存儲轉發(fā)的好處一來可以防止一些錯誤的幀在網(wǎng)絡中傳播，占用寶貴的網(wǎng)絡資源，同時還可以很好地防止由于網(wǎng)絡擁塞造成的數(shù)據(jù)包丟失，當數(shù)據(jù)鏈路飽和時存儲轉發(fā)可以將無法轉發(fā)的數(shù)據(jù)先放在收發(fā)器的緩存中，等待網(wǎng)絡空閑時再進行轉發(fā)。這樣既減少了數(shù)據(jù)沖突的可能又保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕虼?0/100M、10/100/1000M的光纖收發(fā)器適合于工作在速率不固定的鏈路上。

　　2.按工作方式來分

　　如上所述，可以分為工作在物理層的光纖收發(fā)器和工作在數(shù)據(jù)鏈路層的光纖收發(fā)器。

　　3.按結構來分

　　可以分為桌面式(獨立式)光纖收發(fā)器和機架式光纖收發(fā)器。桌面式光纖收發(fā)器適合于單個用戶使用，如滿足樓道中單臺交換機的上聯(lián)。機架式光纖收發(fā)器適用于多用戶的匯聚，如小區(qū)的中心機房必須滿足小區(qū)內所有交換機的上聯(lián)，使用機架便于實現(xiàn)對所有模塊型光纖收發(fā)器的統(tǒng)一管理和統(tǒng)一供電，烽火網(wǎng)絡的光纖收發(fā)器機架為16槽產品，即一個機架中最多可加插16個模塊式光纖收發(fā)器。

　　4.按光纖來分

　　可以分為多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器。由于使用的光纖不同，收發(fā)器所能傳輸?shù)木嚯x也不一樣，多模收發(fā)器一般的傳輸距離在2公里到5公里之間，而單模收發(fā)器覆蓋的范圍可以從20公里至120公里。需要指出的是因傳輸距離的不同，光纖收發(fā)器本身的發(fā)射功率、接收靈敏度和使用波長也會不一樣。 如5公里光纖收發(fā)器的發(fā)射功率一般在-20～-14db之間，接收靈敏度為-30db，使用1310nm的波長;而120公里光纖收發(fā)器的發(fā)射功率多在-3～0dB之間，接收靈敏度小于-36dB，使用1550nm的波長。

　　5.按光纖數(shù)量來分

　　可以分為單纖光纖收發(fā)器和雙纖光纖收發(fā)器。顧名思義，單纖設備可以節(jié)省一半的光纖，即在一根光纖上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，在光纖資源緊張的地方十分適用。這類產品采用了波分復用的技術，使用的波長多為1310nm和1550nm。隨著單纖光纖收發(fā)器使用的不斷增多，產品已經(jīng)成熟穩(wěn)定。

　　6.按電源來分

　　可以分為內置電源和外置電源兩種。其中內置開關電源為電信級電源，而外置變壓器電源多使用在民用設備上。前者的優(yōu)勢在于能支持超寬的電源電壓，更好地實現(xiàn)穩(wěn)壓、濾波和設備電源保護，減少機械式接觸造成的外置故障點;后者的優(yōu)勢在于設備體積小巧和價格便宜。

　　另外從設備供電電壓類型來分，有交流220V、110V、60V;直流-48V、24V等。

　　7.按網(wǎng)管來分

　　可以分為網(wǎng)管型光纖收發(fā)器和非網(wǎng)管型光纖收發(fā)器。隨著網(wǎng)絡向著可運營可管理的方向發(fā)展，大多數(shù)運營商都希望自己網(wǎng)絡中的所有設備均能做到可遠程網(wǎng)管的程度，光纖收發(fā)器產品與交換機、路由器一樣也逐步向這個方向發(fā)展。對于可網(wǎng)管的光纖收發(fā)器還可以細分為局端可網(wǎng)管和用戶端可網(wǎng)管。局端可網(wǎng)管的光纖收發(fā)器主要是機架式產品，多采用主從式的管理結構，即一個主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)N個從網(wǎng)管模塊，每個從網(wǎng)管模塊定期輪詢它所在子架上所有光纖收發(fā)器的狀態(tài)信息，向主網(wǎng)管模塊提交。主網(wǎng)管模塊一方面需要輪詢自己機架上的網(wǎng)管信息，另一方面還需收集所有從子架上的信息，然后匯總并提交給網(wǎng)管服務器。如烽火網(wǎng)絡公司所提供的OL200系列網(wǎng)管型光纖收發(fā)器產品支持1(主)+9(從)的網(wǎng)管結構，一次性最多可管理150(局端可管理收發(fā)器模塊)+150(用戶端可管理收發(fā)器)臺光纖收發(fā)器。

　　用戶端網(wǎng)管主要可以分為三種方式：

　　第一種是局端的光纖收發(fā)器可以檢測到光口上的光功率，因此當光路上出現(xiàn)問題時可根據(jù)光功率來判斷是光纖上的問題還是用戶端設備的故障;

　　第二種是在局端和客戶端設備之間運行特定的協(xié)議，協(xié)議負責向局端發(fā)送客戶端的狀態(tài)信息，通過局端設備的CPU來處理這些狀態(tài)信息，并提交給網(wǎng)管服務器，同時局端設備還可以實現(xiàn)對客戶端設備的遠程配置和遠程重啟;

　　第三種是在用戶端的光纖收發(fā)器上加裝主控CPU，這樣網(wǎng)管系統(tǒng)一方面可以監(jiān)控到用戶端設備的工作狀態(tài)，另外也可以實現(xiàn)遠程配置和遠程重啟。在這三種用戶端網(wǎng)管方式中，第一種嚴格來說只是對用戶端設備進行遠程監(jiān)控，而第二和第三種可以做到真正的遠程網(wǎng)管。

　　光纖收發(fā)器應用范圍

　　本質上光纖收發(fā)器只是完成不同介質間的數(shù)據(jù)轉換，可以實現(xiàn)0-120Km內兩臺交換機或計算機之間的連接，但實際應用卻有著更多的擴展。

　　1、 實現(xiàn)交換機之間的互聯(lián)。

　　2、 實現(xiàn)交換機和計算機之間的互聯(lián)。

　　3、 實現(xiàn)計算機之間的互聯(lián)。

　　4、 傳輸中繼：當實際傳輸距離超過收發(fā)器的標稱傳輸距離，特 別是實際傳輸距離超過120Km的時候，在現(xiàn)場條件允許的情況下，采用2臺收發(fā)器背對背進行中繼或采用光-光轉換器進行中繼，是一種很經(jīng)濟有效的解決方案。

　　5、 單多模轉換：當網(wǎng)絡間出現(xiàn)需要單多模光纖連接時，可以用1臺多模收發(fā)器和1臺單模收發(fā)器背對背連接，解決了單多模光纖轉換的問題。

　　6、 波分復用傳輸：當長距離光纜資源不足，為了提高光纜的使用率，降低造價，可將收發(fā)器和波分復用器配合使用，讓兩路信息在同一對光纖上傳輸。

　　光纖收發(fā)器選購原則

　　在實際的采購中，企業(yè)考慮的一個重要的因素是價格，特別是中小型的企業(yè)和SOHO辦公。我們認為，幾百元的產品足以滿足一般的企業(yè)的需求了，除非是特殊的行業(yè)，例如電信、軍事等。當然，除價格外同時還必須考慮產品與周邊環(huán)境相容性的配合及產品本身的穩(wěn)定性、可靠性，否則價格再低，買了也沒有用。為了使大家能挑到好的產品，把一些采購要點羅列如下：

　　(1)看看它本身是否可支持全雙工及半雙工，因為市面上有些芯片，目前只能使用全雙工環(huán)境，無法支持半雙工，若接至其局域網(wǎng)可分為那三大類他品牌的交換機(N-Way Switch)或集線器(HUB)，其又使用半雙工模式，則一定會造成嚴重的沖撞及丟包。

　　(2)看看它是否與其他光纖接頭做過連接測試，目前市面上的光纖收發(fā)器收發(fā)器愈來愈多，如不同品牌的收發(fā)器相互的兼容性事前沒做過測試則也會產生丟包、傳輸時間過長、忽快忽慢等現(xiàn)象。

　　(3)看看它有否防范丟包的安全裝置，因為很多廠商在制作光纖收發(fā)器時，為了減低成本，往往采用寄存器(Register)數(shù)據(jù)傳輸模式，這種方式最大的缺點，就是數(shù)據(jù)傳輸時會不穩(wěn)，造成丟包，而最佳的方式就是采用緩沖線路設計，可安全避免數(shù)據(jù)丟包。

　　(4)看看產品是否有做溫度測試，因為光纖收發(fā)器本身使用時會產生高熱，再加上其安裝的環(huán)境通常在戶外，故溫度過高時(不能大于50°C)，光纖收發(fā)器是否可正常運作，是用戶非常重要考慮的因素!允許的最高工作溫度是多少?對于一給需要長期運行的設備此項非常值得我們關注!

　　(5)看看產品是否有符合IEEE802.3標準?光纖收發(fā)器如符合IEEE802.3標準，如果不符合該標準，那么肯定會存在兼容性的問題。

　　(6)衡量一下廠家的售后服務，試想一下，如果你的設備壞了，廠家?guī)滋於紱]有解決問題，你的損失是多少啊?所以為了使售后服務能及時及早的響應，建議大家選擇當?shù)貐^(qū)具有實力雄厚、技術力量高超、信譽良好的專業(yè)公司。也只有專業(yè)公司的技術工程師排除故障的經(jīng)驗比較豐富、檢測故障的工具比較先進!

　　(7)選購時仔細觀察產品的外型，看看產品的光纖模塊外殼有否舊、有否光澤又或者是有否磨損痕跡?，F(xiàn)今市場上有不少廠商為了謀取暴利，在光纖收發(fā)器、光纖交換機等設備上使用了二手或舊的光纖模塊，使用這些二手光纖模塊的產品，對網(wǎng)絡傳輸造成極大的隱患，如：光纖模塊的光路受到污染，對信號傳輸必定受到影響，傳輸質量的下降。而傳輸質量下降，對接收的靈敏度也造成降低，也會造成數(shù)據(jù)丟包的現(xiàn)象。再加上使用了二手的光纖模塊，在使用壽命上也會打了折扣，隨時出現(xiàn)零件失效等情況。

　　另外需要補充的是很多用戶在使用光纖收發(fā)器時認為：只要光纖的長度在單模光纖或多模光纖所能支持的最大距離內就可以正常使用。其實這是一種錯誤的認識，這種認識只有在連接的設備都是全雙工的設備時才是正確的，當有半雙工的設備時，光纖的傳輸距離就有一定的限制了。

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