光纤收发器产品知识整合，一． 什么是光纤收发器？ 光纤收发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。 别名：光电转换器，快速以太网转换器。 Fiber media converter, fast Ethernet media converter, transceiver 用途： 1．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的接入层应用； 2.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。 二． 光纤收发器应满足的标准 1．为了保证与其他厂家的网卡、中继器、集线器和交换机等网络设备的完全兼 容，光纤收发器产品必须严格符合 10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、 IEEE802.3 和 IEEE802.3u 等以太网标准。 2．除此之外，在 EMC 防电磁辐射方面应符合 FCC Part15。 3．激光安全等级方面应符合 CLASS 1。（IEC 将激光设备的安全等级分为 CLASS 1，CLASS 2，CLASS 3A，CLASS 3B，CLASS 4，CLASS 1 激光辐射认为无害） 。 三． 光纤收发器主要技术指标 （1）传输距离（典型）： 单模光纤收发器：10/100M 传输距离 20KM-120KM 1000M 传输距离 20-80KM 多模光纤收发器：10/100M 传输距离 2 公里，5 公里 1000M 传输距离 550M 在销售中应注意的问题：光纤收发器的传输距离，报价一般是按 2 公里，20 公 里，40 公里，60 公里，80 公里等来报，但是客户在具体需求中可能有 10 公里， 15 公 里 ， 公里等等不同的需求， 公 里 ， 公里的可以按 20 公里的来报， 依 25 10 15 次类推。 （2）工作波长（典型）： 单模：1310nm，1550nm 多模：850nm，1300nm，1310nm 工作波长与传输距离的关系（典型）： 单模 20-60KM 一般用 1310nm, 单模 80-120KM 一般用 1550nm 多模一般用 850 nm （3）光纤类型： 单纤（WDM，BI-DI）光纤收发器：接收发送的数据在一根光纤上传输（单纤双向 ） 双纤光纤收发器：接收发送的数据在一对光纤上传输 说明：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。目前市面上的光纤收发器多为双纤产 第 1 页 共 5 页

　　品，此类产品较为成熟和稳定，但需要更多的光纤。 适用的光纤（典型）： 单模：9/125um 多模：50/125um， 62.5/125um （4）工作层次/速率： 工作层次分七层： 根据 OSI 网络模型将网络结构分为 7 层，即物理层（第 1 层） 、数据链路层（第2 层） 、网络层（第 3 层） 、传输层（第 4 层） 、会线 层） 、表示层（第 6 层）以及应用层（第 7 层 ） 。 10/100M 自适应以太网光纤收发器（也叫百兆自适应）：工作在数据链路层 10/100/1000M 自适应以太网光纤收发器（也叫千兆自适应）：在物理层或数据 链路层 1000M 以太网光纤收发器（也叫纯千兆）：在物理层或数据链路层 说明：其中 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。 而 10/100M 光纤收发器是工作在数据链路层， 在这一层光纤收发器使用存储转发 的机制，这样转发机制对接收到的每一个数据包都要读取它的源 MAC 地址、目的 MAC 地址和数据净荷，并在完成 CRC 循环冗余校验以后才将该数据包转发出去。 存储转发的好处一来可以防止一些错误的帧在网络中传播，占用宝贵的网络资 源，同时还可以很好地防止由于网络拥塞造成的数据包丢失，当数据链路饱和时 存储转发可以将无法转发的数据先放在收发器的缓存中， 等待网络空闲时再进行 转发。这样既减少了数据冲突的可能又保证了数据传输的可靠性，因此 10/100M 的光纤收发器适合于工作在速率不固定的链路上。1000M 光纤收发器可以按实际 需要工作在物理层或数据链路层。 （5）外观结构： 1、桌面式（独立式）光纤收发器(standalone, desktop)：独立式用户端设备, 可配收发器机架集中供电。 2、卡式（模块化）光纤收发器(module, card)：安装于 10 槽，14 槽或 16 槽机 箱，采用集中供电方式并可进行网管。 3．收发器机架（rack ,chassis）可分为： （1）10 槽独立式 3U 19 寸 (旧款式) （2）14 槽独立式或卡式 2U 19 寸 （3）16 槽独立式或卡式 2U 19 寸 （4）配网管卡的收发器机架（14 槽网管插槽或 16 槽网管插槽） （6）管理类型（网管）： 非网管型以太网光纤收发器：即插即用，通过硬件拨码开关设置电口工作模式 网管型以太网光纤收发器：支持电信级网络管理 网管的类型和方式： 用户端网管主要可以分为三种方式： 第一种（协议）：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 2 页 共 5 页

　　第二种（检测）：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（监控）：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。目前大 多数厂商的网管系统都是基于 SNMP 网络协议上开发的，支持包括 Web、Telnet、 CLI 等多种管理方式。管理内容多包括配置光纤收发器的工作模式，监视光纤收 发器的模块类型、工作状态、 机箱温度、 电源状态、输出电压和输出光功率等等 。 趋势展望：往管理方向走 说明：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，多采用主从式的管理结构，即一个主网 管模块可串联 N 个从网管模块， 每个从网管模块定期轮询它所在子架上所有光纤 收发器的状态信息，向主网管模块提交。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。 （7）电源类型： 内置电源光纤收发器：内置开关电源为电信级电源 外置电源光纤收发器：外置变压器电源多使用在民用设备上 销售过程中需要注意的问题：根据不同国家和地区的特点给客户提供合适的电 源： 1．从电压上来分： -48 伏直流（也可做24VDC）， 220 伏交流（支持 110VAC-275VAC 宽频电压 电源由两部分构成：输入电压和输出电压，比如外置电源 220 伏输入，通过电源 适配器转换以后以 5V DC 输出到收发器。 （电源可以根据客户要求定做） 2．从电源线上来分：分为国标（三个扁脚），欧标（两个圆脚），美标（两个 扁脚一个圆脚），英标（特殊）等 说明： 1．内置的优势在于能支持超宽的电源电压，更好地实现稳压、滤波和设备电源 保护，减少机械式接触造成的外置故障点；外置电源的优势在于设备体积小巧和 价格便宜，也便于电源线．收发器机架可配单电源或双电源，配双电源会增加一个电源的成本，但优点 是可以在其中一个电源出故障时由另一个电源做替补，保证设备不中断工作。 （8）收发器的接口： 收发器的作用主要是实现光电信号/数据的转换，因此光口和电口是每台收发器 必备的。现在市场上主要有以下几种接口组合： 1．1 个电口（RJ45 口）和一个光口（一光一电）（用得最多） 2．2 个电口（RJ45 口）和一个光口（一光两电） 3．3 个电口（RJ45 口）和两个光口（两光三电） 4．4 个电口（RJ45 口）和一个光口（一光四电） 5．1 个电口（RJ45 口）和一个 SFP 光口（SFP 收发器） 第 3 页 共 5 页

　　光口类型：SC，FC，ST 等 现在用得最多的是 SC 电口类型：一般都是 UTP 接口，也有人做 STP 的，统称为 RJ45 口或电口 电口接线 米，光口接线 公里（光纤收发器是一种 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） （9）温度： 1．工作温度： 0-70 摄氏度 （工作温度控制不好的话会影响收发器的寿命或损 坏设备） 2．储存温度：-40- 85 摄氏度 四、光纤收发器的特点 光纤收发器通常具有以下基本特点： 1． 提供超低时延的数据传输。 2． 对网络协议完全透明。 3． 采用专用 ASIC 芯片实现数据线速转发。可编程 ASIC 将多项功能集中到一个 芯片上，具有设计简单、可靠性高、电源消耗少等优点，能使设备得到更高的性 能和更低的成本。 4． 机架型设备可提供热拔插功能，便于维护和无间断升级。 5． 可网管设备能提供网络诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等功能 ， 能提供完整的操作日志和报警日志。 6． 设备多采用 11 的电源设计， 支持超宽电源电压， 实现电源保护和自动切换 。 7． 支持超宽的工作温度范围。0-60 摄氏度。 8． 支持齐全的传输距离（0～120 公里）。 五、如何判断收发器的优劣 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）或集线器（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．是否与其它光纤收发器做过连接测试？ 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。 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，这种方式最大的缺点就是传输时不稳定、丢包，而最好的就是采用 缓冲线路设计，可安全避免数据丢包。 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（不能大与 85°C），光纤收发 器是否工作正常？ 5、是否有符合 IEEE802.3u 等行业标准？ 6．防雷方面：是否具有防雷击的功能。 7．是否具有防广播风暴（即防止信号受干扰的功能）。 8．测试发射功率、接收灵敏度等参数 如 5 公里双纤光纤收发器的发射功率一般在-20～-14db 之间，接收灵敏度为第 4 页 共 5 页

　　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。 六、收发器的描述和型号