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10G光纤来了,收发器和线缆的变化有哪些?

简单的说,光纤收发器的作用就是光电转换,发送端把电信号转换成光信号,通过光纤传送后,接收端再把光信号转换成电信号。

作者:徐长亮来源:CSDN博客|2015-03-09 09:56

10G光纤来了,收发器和线缆的变化有哪些?

光纤收发器的概述

光纤收发器:Transceiver。

由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。

简单的说,光纤收发器的作用就是光电转换,发送端把电信号转换成光信号,通过光纤传送后,接收端再把光信号转换成电信号。

光纤收发器的发展

根据不同的封装格式,比较常见的有1X9,GBIC,SFF,SFP。

1X9光模块

1X9,最早的光模块产品,是直接固化在通讯设备的电路板上的固定模块,采用SC接口。

1X9向两方面发展:

● 支持热插拔,即成为了GBIC(Gigabit interface Converter)千兆位接口转换器。其与1X9封装模块相比,优势是:GBIC产品是一个独立的模块,用户可以更方便的更新维护光模块。

● 小型化,即成了SFF光模块。

GBIC和SFF光模块都曾经有过很广泛的应用。

GBIC光模块

随着网络的迅猛发展,GBIC模块的缺点也日益显现出来。其个头太大,板卡上无法容纳足够数量的GBIC,不能适应网络发展的需要。

SFP光模块

SFP(Small Form Pluggable)小型可插拔模块诞生:既继承了GBIC的热插拔特性,又借鉴了SFF小型化的优势。其体积仅为GBIC的1/2到1/3,极大增加了网络设备的端口密度。

2002年7月18日IEEE通过了802.3ae,万兆以太网诞生。

Xenpak光模块

Xenpak是针对10G以太网推出的***代光模块,采用IEEE802.3ae标准中的10G附加单元接口(XAUI)作为数据通路;支持所有IEEE802.3ae定义的光接口,其在单模光纤上传输距离可达到10KM。

缺点:Xenpak模块安装到电路板上需要在电路板上开槽,实现较复杂,无法实现高密度应用,而且其体积大,功耗也较大。

X2光模块

Xpak和X2光模块是由Xenpak标准演变而来,其内部功能模块与前者基本相同,经过改进后体积只有Xenpak的1/2,可以直接放到电路板上。提供两种接口,既可用于10G以太网,也可用于10G FC。

Xpak和X2标准非常相接近,两种规格最终融合到一起。虽然比Xenpak体积小,但其成本比Xenpak高,只能作为一种过渡性的产品,很多厂商都慢慢放弃Xpak和X2光模块的开发,转向XFP。

XFP光模块

XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable),万兆小型可插拔模块。美国Finisar公司联合大约10个公司在2002年成立XFP多元协议组织(MSA)。XFP是继Xpak或X2的新一代产品,不仅外形紧凑,成本也是***廉,因此具有很大的优势。XFP只是一个光收发器,所以与协议实现无关,可以普遍适用10G以太网和10G FC。

SFP+光模块

SFP+光模块基于XFP基础采用SFP封装技术,外形尺寸比X2和XFP封装更紧凑(尺寸与SFP相同),成本比XFP,X2,Xenpak产品低。到2010年已经取代XFP成为10G市场主流。

光纤接口的介绍

光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。其原理是利用光从光密介质进入光疏介质从而发生了全反射。通常有SC,ST,LC,FC等几种类型。

FC:Ferrule Connector,其外部加强方式是采用金属套,紧固方式是螺丝扣。

SC:Standard Connector,是标准方形接头,采用工程塑料,能耐高温,不易氧化。 SC光纤接口主要用于局域网交换环境,像交换机设备侧一般都用SC接口。

LC:Lucent Connector,该接头与SC接头形状相似,较SC小一些,LC接头一般会接SFP或SFP+模块。

光纤Cable

光纤又叫光导纤维,英文名是 OPTIC FIBER,通讯用光纤由外敷塑料保护层的细如毛发的玻璃丝组成,玻璃丝由芯层和包层两部分组成。

光纤的优点:①通信容量大,传输距离远 ②信号串扰小 ③不受电磁干扰,传输质量好 ④尺寸小,重量轻 ⑤材料来源丰富。缺点:质地脆,机械强度差,其弯曲半径不能过小。

光纤的分类:

根据光在光纤中传播模式不同:分为单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF)。每一束光都可以称为一个“模”光,多模光纤以发光二极管作光源,允许多束光在光纤中同时传播,到达另一端点的时间不同,发生模分散现象。而单模光纤以激光器作光源,只有一束光进入光纤。

单模与多模光纤的性能比较:

多模光纤芯径大(62.5μm或50μm),由于模分散现象,因而带宽较窄,传输容量小,传输距离短。工作波长在850nm或1310nm,与光器件的耦合相对容易。

单模光纤芯径小(10μm左右),工作波长在1310nm和1550nm。其传输带宽较宽,传输容量大,传输距离远(最远可达100公里),与光器件耦合相对困难。

对于光模块来说,并没有单模和多模之分。所谓单模,多模模块,指的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得***传输性能。

单模模块比多模模块价格要贵。

OM3(Optimized Multimode 3,优化的多模3)光纤(没有优化的线径50μm光纤称为OM2光纤,而线径为62.5μm的光纤称为OM1光纤)。主要用Brocade和Csico SAN switch。

SC端头接插入X2模块的ProCurve交换机,LC端头接SFP+模块

Copper Cable同轴电缆

同轴电缆:同轴电缆由里到外分为四层:中心铜线,塑料绝缘体,网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层形成电流回路。因为中心铜线和网状导电层为同轴关系而得名。

直连线的优缺点:与光纤传输相比,其价格非常便宜。然而其体积大,占用大量空间;不能承受缠结,压力和严重的弯曲;与双绞线相比,其成本也很高。

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【责任编辑:林琳 TEL:(010)68476606】

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