光纖收發(fā)器與協(xié)議轉(zhuǎn)換器的區(qū)別

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(hào)和長距離的光信號(hào)進(jìn)行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元，在很多地方也被稱之為光電轉(zhuǎn)換器。產(chǎn)品一般應(yīng)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(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用；同時(shí)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(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。

企業(yè)在進(jìn)行信息化基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)，通常更多地關(guān)注路由器、交換機(jī)乃至網(wǎng)卡等用于節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，卻往往忽略介質(zhì)轉(zhuǎn)換這種非網(wǎng)絡(luò)核心必不可少的設(shè)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(jī)構(gòu)和企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)需要直接上連到以光纖為傳輸介質(zhì)的骨干網(wǎng)，而企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)一般為銅線，確保數(shù)據(jù)包在不同網(wǎng)絡(luò)間順暢傳輸?shù)慕橘|(zhì)轉(zhuǎn)換設(shè)備成為必需品。

光纖收發(fā)器分類：

目前國外和國內(nèi)生產(chǎn)光纖收發(fā)器的廠商很多，產(chǎn)品線也極為豐富。為了保證與其他廠家的網(wǎng)卡、中繼器、集線器和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的完全兼容，光纖收發(fā)器產(chǎn)品必須嚴(yán)格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，除此之外，在EMC防電磁輻射方面應(yīng)符合FCC Part15。時(shí)下由于國內(nèi)各大運(yùn)營商正在大力建設(shè)小區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)，因此光纖收發(fā)器產(chǎn)品的用量也在不斷提高，以更好地滿足接入網(wǎng)的建設(shè)需要。

隨著光纖收發(fā)器產(chǎn)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(guān)聯(lián)。

·按光纖性質(zhì)分類：

單模光纖收發(fā)器：傳輸距離20公里至120公里
多模光纖收發(fā)器：傳輸距離2公里到5公里

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(huì)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-5～0dB之間，接收靈敏度為-38dB，使用1550nm的波長。

·按所需光纖分類：

單纖光纖收發(fā)器：接收發(fā)送的數(shù)據(jù)在一根光纖上傳輸
雙纖光纖收發(fā)器：接收發(fā)送的數(shù)據(jù)在一對(duì)光纖上傳輸

顧名思義，單纖設(shè)備可以節(jié)省一半的光纖，即在一根光纖上實(shí)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(chǎn)品采用了波分復(fù)用的技術(shù)，使用的波長多為1310nm和1550nm。但由于單纖收發(fā)器產(chǎn)品沒有統(tǒng)一國際標(biāo)準(zhǔn)，因此不同廠商產(chǎn)品在互聯(lián)互通時(shí)可能會(huì)存在不兼容的情況。另外由于使用了波分復(fù)用，單纖收發(fā)器產(chǎn)品普遍存在信號(hào)衰耗大的特點(diǎn)。目前市面上的光纖收發(fā)器多為雙纖產(chǎn)品，此類產(chǎn)品較為成熟和穩(wěn)定，但需要更多的光纖。

·按工作層次/速率分類：

100M以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：工作在物理層
10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：工作在數(shù)據(jù)鏈路層

按工作層次/速率來分，可以分為單10M、100M的光纖收發(fā)器、10/100M自適應(yīng)的光纖收發(fā)器和1000M光纖收發(fā)器。其中單10M和100M的收發(fā)器產(chǎn)品工作在物理層，在這一層工作的收發(fā)器產(chǎn)品是按位來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。該轉(zhuǎn)發(fā)方式具有轉(zhuǎn)發(fā)速度快、通透率高、時(shí)延低等方面的優(yōu)勢，適合應(yīng)用于速率固定的鏈路上，同時(shí)由于此類設(shè)備在正常通信前沒有一個(gè)自協(xié)商的過程，因此在兼容性和穩(wěn)定性方面做得更好。

而10/100M光纖收發(fā)器是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，在這一層光纖收發(fā)器使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的機(jī)制，這樣轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制對(duì)接收到的每一個(gè)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(yàn)以后才將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的好處一來可以防止一些錯(cuò)誤的幀在網(wǎng)絡(luò)中傳播，占用寶貴的網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)還可以很好地防止由于網(wǎng)絡(luò)擁塞造成的數(shù)據(jù)包丟失，當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路飽和時(shí)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)可以將無法轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)先放在收發(fā)器的緩存中，等待網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)再進(jìn)行轉(zhuǎn)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?，因?0/100M的光纖收發(fā)器適合于工作在速率不固定的鏈路上。1000M光纖收發(fā)器可以按實(shí)際需要工作在物理層或數(shù)據(jù)鏈路層，市場上這兩種1000M光纖收發(fā)器都有提供。

·按結(jié)構(gòu)分類：

桌面式（獨(dú)立式）光纖收發(fā)器：獨(dú)立式用戶端設(shè)備
機(jī)架式（模塊化）光纖收發(fā)器：安裝于十六槽機(jī)箱，采用集中供電方式

按結(jié)構(gòu)來分，可以分為桌面式（獨(dú)立式）光纖收發(fā)器和機(jī)架式光纖收發(fā)器。桌面式光纖收發(fā)器適合于單個(gè)用戶使用，如滿足樓道中單臺(tái)交換機(jī)的上聯(lián)。機(jī)架式（模塊化）光纖收發(fā)器適用于多用戶的匯聚，如小區(qū)的中心機(jī)房必須滿足小區(qū)內(nèi)所有交換機(jī)的上聯(lián)，使用機(jī)架便于實(shí)現(xiàn)對(duì)所有模塊型光纖收發(fā)器的統(tǒng)一管理和統(tǒng)一供電，目前國內(nèi)的機(jī)架多為16槽產(chǎn)品，即一個(gè)機(jī)架中最多可加插16個(gè)模塊式光纖收發(fā)器。

·按管理類型分類：

非網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：即插即用，通過硬件撥碼開關(guān)設(shè)置電口工作模式
網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：支持電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理

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(luò)向著可運(yùn)營可管理的方向發(fā)展，大多數(shù)運(yùn)營商都希望自己網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備均能做到可遠(yuǎn)程網(wǎng)管的程度，光纖收發(fā)器產(chǎn)品與交換機(jī)、路由器一樣也逐步向這個(gè)方向發(fā)展。對(duì)于可網(wǎng)管的光纖收發(fā)器還可以細(xì)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(jī)架式產(chǎn)品，多采用主從式的管理結(jié)構(gòu)，即一個(gè)主網(wǎng)管模塊可串聯(lián)N個(gè)從網(wǎng)管模塊，每個(gè)從網(wǎng)管模塊定期*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*詢自己機(jī)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(wù)器。如武漢烽火網(wǎng)絡(luò)所提供的OL200系列網(wǎng)管型光纖收發(fā)器產(chǎn)品支持1（主）+9（從）的網(wǎng)管結(jié)構(gòu)，一次性最多可管理150個(gè)光纖收發(fā)器。

用戶端網(wǎng)管主要可以分為三種方式：第一種是在局端和客戶端設(shè)備之間運(yùn)行特定的協(xié)議，協(xié)議負(fù)責(zé)向局端發(fā)送客戶端的狀態(tài)信息，通過局端設(shè)備的CPU來處理這些狀態(tài)信息，并提交給網(wǎng)管服務(wù)器；第二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(dāng)光路上出現(xiàn)問題時(shí)可根據(jù)光功率來判斷是光纖上的問題還是用戶端設(shè)備的故障；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(shè)備的工作狀態(tài)，另外還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程重啟。在這三種用戶端網(wǎng)管方式中，前兩種嚴(yán)格來說只是對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，而第三種才是真正的遠(yuǎn)程網(wǎng)管。但由于第三種方式在用戶端添加了CPU，從而也增加了用戶端設(shè)備的成本，因此在價(jià)格方面前兩種方式會(huì)更具優(yōu)勢一些。目前大多數(shù)廠商的網(wǎng)管系統(tǒng)都是基于SNMP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上開發(fā)的，支持包括Web、Telnet、CLI等多種管理方式。管理內(nèi)容多包括配置光纖收發(fā)器的工作模式，監(jiān)視光纖收發(fā)器的模塊類型、工作狀態(tài)、機(jī)箱溫度、電源狀態(tài)、輸出電壓和輸出光功率等等。隨著運(yùn)營商對(duì)設(shè)備網(wǎng)管的需求愈來愈多，相信光纖收發(fā)器的網(wǎng)管將日趨實(shí)用和智能。

·按電源分類：

內(nèi)置電源光纖收發(fā)器：內(nèi)置開關(guān)電源為電信級(jí)電源
外置電源光纖收發(fā)器：外置變壓器電源多使用在民用設(shè)備上

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

光纖收發(fā)器產(chǎn)品特點(diǎn)：

光纖收發(fā)器通常具有以下基本特點(diǎn)：

1． 提供超低時(shí)延的數(shù)據(jù)傳輸。
2． 對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完全透明。
3． 采用專用ASIC芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線速轉(zhuǎn)發(fā)。可編程ASIC將多項(xiàng)功能集中到一個(gè)芯片上，具有設(shè)計(jì)簡單、可靠性高、電源消耗少等優(yōu)點(diǎn)，能使設(shè)備得到更高的性能和更低的成本。
4． 機(jī)架型設(shè)備可提供熱拔插功能，便于維護(hù)和無間斷升級(jí)。 5． 可網(wǎng)管設(shè)備能提供網(wǎng)絡(luò)診斷、升級(jí)、狀態(tài)報(bào)告、異常情況報(bào)告及控制等功能，能提供完整的*作日志和報(bào)警日志。
6． 設(shè)備多采用1+1的電源設(shè)計(jì)，支持超寬電源電壓，實(shí)現(xiàn)電源保護(hù)和自動(dòng)切換。
7． 支持超寬的工作溫度范圍。
8． 支持齊全的傳輸距離（0～120公里）。

光纖收發(fā)器的發(fā)展趨勢：

光纖收發(fā)器產(chǎn)品在不斷的發(fā)展和完善中，用戶對(duì)設(shè)備也提出了很多新的要求。

首先，目前的光纖收發(fā)器產(chǎn)品還不夠智能。舉個(gè)例子，當(dāng)光纖收發(fā)器的光路斷掉后，大多數(shù)產(chǎn)品另一端的電口仍然會(huì)保持開啟狀態(tài)，因此上層設(shè)備如路由器、交換機(jī)等依然還是會(huì)繼續(xù)向該電口發(fā)包，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可達(dá)。希望廣大設(shè)備提供商能在光纖收發(fā)器上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，當(dāng)光路DOWN掉后，電口自動(dòng)向上報(bào)警，并阻止上層設(shè)備繼續(xù)向該端口發(fā)送數(shù)據(jù)，啟用冗余鏈路以保證業(yè)務(wù)不中斷。

其次，光纖收發(fā)器本身應(yīng)能更好地適應(yīng)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在實(shí)際工程中，光纖收發(fā)器的使用場所多為樓道內(nèi)或室外，供電情況十分復(fù)雜，這就需要各個(gè)廠商的設(shè)備最好能支持超寬的電源電壓，以適應(yīng)不穩(wěn)定的供電狀況。同時(shí)由于國內(nèi)很多地區(qū)會(huì)出現(xiàn)超高溫和超低溫的天氣情況，雷擊和電磁干擾的影響也是實(shí)際存在的，所有這些對(duì)收發(fā)器這種室外設(shè)備的影響都非常大，這就要求設(shè)備提供商在關(guān)鍵元器件的采用、電路布板和焊接以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上都必須精心嚴(yán)格。

此外，在網(wǎng)管控制方面，用戶大都希望所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能通過統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)來進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理，即能夠?qū)⒐饫w收發(fā)器的MIB庫導(dǎo)入到整個(gè)網(wǎng)管信息數(shù)據(jù)庫中。因此在產(chǎn)品研發(fā)中需保證網(wǎng)管信息的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性。

光纖收發(fā)器在數(shù)據(jù)傳輸上打破了以太網(wǎng)電纜的百米局限性，依靠高性能的交換芯片和大容量的緩存，在真正實(shí)現(xiàn)無阻塞傳輸交換性能的同時(shí)，還提供了平衡流量、隔離沖突和檢測差錯(cuò)等功能，保證數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的高安全性和穩(wěn)定性。因此在很長一段時(shí)間內(nèi)光纖收發(fā)器產(chǎn)品仍將是實(shí)際網(wǎng)絡(luò)組建中不可缺少的一部分，相信今后的光纖收發(fā)器會(huì)朝著高智能、高穩(wěn)定性、可網(wǎng)管、低成本的方向繼續(xù)發(fā)展。