光纤收发器 更新时间：2011-05-23 14:20

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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，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的接入层应用；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。

光纤收发器的基本特点

• 1．提供超低延时的数据传输。

  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1+1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。

  8．支持齐全的传输距离（0～120公里）

光纤收发器分类

• 目前国外和国内生产收发器：传输距离2公里到5公里

  按光纤来分，可以分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。由于使用的光纤不同，收发器所能传输的距离也不一样，多模收发器一般的传输距离在2公里到5公里之间，而单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里。需要指出的是因传输距离的不同，光纤收发器本身的发射功率、接收灵敏度和使用波长也会不一样。 　　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。

  按所需光纤分类：

  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

  双纤收发器网络连接简图

  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。目前市面上的光纤收发器多为双纤产品，此类产品较为成熟和稳定，但需要更多的光纤。

  按工作层次/速率分类：

  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：工作在数据链路层

  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。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。

  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，市场上这两种1000M光纤收发器都有提供。

  按结构分类：

  桌面式（独立式）光纤收发器：独立式用户端设备 　　机架式（模块化）光纤收发器：安装于十六槽机箱，采用集中供电方式

  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，如小区的中心机房必须满足小区内所有交换机的上联，使用机架便于实现对所有模块型光纤收发器的统一管理和统一供电，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。

  按管理类型分类：

  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

  按网管来分：

  可以分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。随着网络向着可运营可管理的方向发展，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，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。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。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。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。

  按电源分类：

  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 　　按电源来分，可以分为内置电源和外置电源两种。其中内置开关电源为电信级电源，而外置变压器电源多使用在民用设备上。前者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；后者的优势在于设备体积小巧和价格便宜。

  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。机架式光纤收发器适用于多用户的汇聚，如小区的中心机房必须满足小区内所有交换机的上联，使用机架便于实现对所有模块型光纤收发器的统一管理和统一供电，烽火网络的光纤收发器机架为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。

  按光纤来分

  可以分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。由于使用的光纤不同，收发器所能传输的距离也不一样，多模收发器一般的传输距离在2公里到5公里之间，而单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里。需要指出的是因传输距离的不同，光纤收发器本身的发射功率、接收灵敏度和使用波长也会不一样。 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-3～0dB之间，接收灵敏度小于-36dB，使用1550nm的波长。

  按光纤数量来分

  可以分为单纤光纤收发器和双纤光纤收发器。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。随着单纤光纤收发器使用的不断增多，产品已经成熟稳定。

  按电源来分

  可以分为内置电源和外置电源两种。其中内置开关电源为电信级电源，而外置变压器电源多使用在民用设备上。前者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；后者的优势在于设备体积小巧和价格便宜。

  另外从设备供电电压类型来分，有交流220V、110V、60V；直流-48V、24V等。

  按网管来分

  可以分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。随着网络向着可运营可管理的方向发展，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，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。如烽火网络公司所提供的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（局端可管理收发器模块）+150（用户端可管理收发器）台光纤收发器。

光纤收发器应用范围

• 本质上光纤收发器只是完成不同介质间的数据转换，可以实现0-120Km内两台交换机或计算机之间的连接，但实际应用却有着更多的扩展。

  1、 实现交换机之间的互联。

  2、 实现交换机和计算机之间的互联。

  3、 实现计算机之间的互联。

  4、 传输中继：当实际传输距离超过收发器的标称传输距离，特 别是实际传输距离超过120Km的时候，在现场条件允许的情况下，采用2台收发器背对背进行中继或采用光-光转换器进行中继，是一种很经济有效的解决方案。

  5、 单多模转换：当网络间出现需要单多模光纤连接时，可以用1台多模收发器和1台单模收发器背对背连接，解决了单多模光纤转换的问题。

  6、 波分复用传输：当长距离光缆资源不足，为了提高光缆的使用率，降低造价，可将收发器和波分复用器配合使用，让两路信息在同一对光纤上传输。

  光纤收发器选购原则

  在实际的采购中，企业考虑的一个重要的因素是价格，特别是中小型的企业和SOHO办公。我们认为，几百元的产品足以满足一般的企业的需求了，除非是特殊的行业，例如电信、军事等。当然，除价格外同时还必须考虑产品与周边环境相容性的配合及产品本身的稳定性、可靠性，否则价格再低，买了也没有用。为了使大家能挑到好的产品，把一些采购要点罗列如下：

  （1）看看它本身是否可支持全双工及半双工，因为市面上有些芯片，目前只能使用全双工环境，无法支持半双工，若接至其他品牌的交换机（N-Way Switch）或集线器（HUB），其又使用半双工模式，则一定会造成严重的冲撞及丢包。

  （2）看看它是否与其他光纤接头做过连接测试，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。

  （3）看看它有否防范丢包的安全装置，因为很多厂商在制作光纤收发器时，为了减低成本，往往采用寄存器(Register)数据传输模式，这种方式最大的缺点，就是数据传输时会不稳，造成丢包，而最佳的方式就是采用缓冲线路设计，可安全避免数据丢包。

  （4）看看产品是否有做温度测试，因为光纤收发器本身使用时会产生高热，再加上其安装的环境通常在户外，故温度过高时（不能大于50°C），光纤收发器是否可正常运作，是用户非常重要考虑的因素！允许的最高工作温度是多少？对于一给需要长期运行的设备此项非常值得我们关注！

  （5）看看产品是否有符合IEEE802.3标准？光纤收发器如符合IEEE802.3标准，如果不符合该标准，那么肯定会存在兼容性的问题。

  （6）衡量一下厂家的售后服务，试想一下，如果你的设备坏了，厂家几天都没有解决问题，你的损失是多少啊？所以为了使售后服务能及时及早的响应，建议大家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。也只有专业公司的技术工程师排除故障的经验比较丰富、检测故障的工具比较先进！

  （7）选购时仔细观察产品的外型，看看产品的光纤模块外壳有否旧、有否光泽又或者是有否磨损痕迹。现今市场上有不少厂商为了谋取暴利，在光纤收发器、光纤交换机等设备上使用了二手或旧的光纤模块，使用这些二手光纤模块的产品，对网络传输造成极大的隐患，如：光纤模块的光路受到污染，对信号传输必定受到影响，传输质量的下降。而传输质量下降，对接收的灵敏度也造成降低，也会造成数据丢包的现象。再加上使用了二手的光纤模块，在使用寿命上也会打了折扣，随时出现零件失效等情况。

  光纤收发器使用注意事项

  光纤收发器有多种不同的分类，而实际使用中大多注意的是按光纤接头不同而区分的类别：SC接头光纤收发器和FC/ST接头光纤收发器。

  在使用光纤收发器连接不同的设备时，必须注意使用的端口不同。

  1、 光纤收发器到100BASE-TX设备（交换机，集线器）的连接：　　确认双绞线的长度最长不超过100米；

  连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（Uplink口），另一端到100BASE-TX设（交换机，集线器）的 RJ- 45口（普通口）。

  2、 光纤收发器到100BASE-TX设备（网卡）的连接：

  确认双绞线的长度最长不超过100米； 　　连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（100BASE-TX口），另一端到网卡的RJ-45口。

  3、光纤收发器到100BASE-FX的连接： 　　确认光纤长度没有超出设备能提供的距离范围；

  光纤的一端连光纤收发器的SC/FC/ST接头，另一端连接100BASE-FX设备的SC/ST接头。

  另外需要补充的是很多用户在使用光纤收发器时认为：只要光纤的长度在单模光纤或多模光纤所能支持的最大距离内就可以正常使用。其实这是一种错误的认识，这种认识只有在连接的设备都是全双工的设备时才是正确的，当有半双工的设备时，光纤的传输距离就有一定的限制了。

光纤收发器解决方案

• 随着信息互联网的快速发展，人们对带宽的要求也越来越高，在传统的以太网中起连接作用的介质主要是双绞线。双绞线传输距离的极限大约为100米左右，如此短的传输距离制约了网络的发展，这也无疑使数据通讯质量受到影响。光纤收发器的运用，将以太网中的连接介质换为光纤。光纤的低损耗、高抗电磁干扰性，在使网络传输距离从200米扩展到2公里甚至几十公里，乃至于上百公里的同时，也使数据通讯质量有了较大提高。他使服务器、中继器、集线器、终端机与终端机之间的互联更加简捷。

  在实际的应用中，光纤收发器主要有下面三种基本连接方式：

  一、用户接入网

  用户接入网利用光纤收发器带有的网管功能，可以对每一个分散用户点进行集中管理，光纤收发器的10Mbps/100Mbps自适应及10Mbps/100Mbps自动转换功能，为用户提供足够的带宽。也可以利用链路失败告警（LFA）功能，在点对点的传输中相互监控来代替集中网管功能，降低接入成本，同时利用半双工/全双工自适应及半双工/全双工自动转换功能，可以在用户端配置廉价的半双工HUB，几十倍的降低用户端的组网成本，提高网络运营商的竞争力。

  二、环形骨干网

  环形骨干网是利用SPANNING TREE特性构建城域范围内的骨干，这种结构可以变形为网状结构，适合于城域网上高密度的中心小区，形成容错的核心骨干网络。环形骨干网对IEEE.1Q及ISL网络特性的支持，可以保证兼容于绝大多数主流的骨干网络，如跨交换机的VLAN、TRUNK等功能。环形骨干网可为金融、政府、教育等行业组建宽带虚拟专网。
  

  三、链形骨干网

  链形骨干网利用链形的联接可以节省大量的骨干光线数量，适合于在城市的边缘及所属郊县地区构造高带宽低价位的骨干网络，该模式同时可用于高速公路、输油、输电线路等环境。链形骨干网对IEEE802.1Q及ISL网络特性的支持，可以保证兼容于绝大多数的骨干网络，可为金融、政府、教育等行业组建宽带虚拟专网。链形骨干网是可以提供图像、语音、数据及实时监控综合传输的多媒体网络 。

光纤收发器使用注意事项

• 光纤收发器有多种不同的分类，而实际使用中大多注意的是按光纤接头不同而区分的类别：SC接头光纤收发器和FC/ST接头光纤收发器。

  在使用光纤收发器连接不同的设备时，必须注意使用的端口不同。

  1、光纤收发器到100BASE-TX设备（交换机，集线器）的连接：

  确认双绞线的长度最长不超过100米；

  连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（Uplink口），另一端到100BASE-TX设（交换机，集线器）的 RJ- 45口（普通口）。

  2、光纤收发器到100BASE-TX设备（网卡）的连接：

  确认双绞线的长度最长不超过100米；

  连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（100BASE-TX口），另一端到网卡的RJ-45口。

  3、光纤收发器到100BASE-FX的连接：

  确认光纤长度没有超出设备能提供的距离范围；

  光纤的一端连光纤收发器的SC/FC/ST接头，另一端连接100BASE-FX设备的SC/ST接头。

  另外需要补充的是很多用户在使用光纤收发器时认为：只要光纤的长度在单模光纤或多模光纤所能支持的最大距离内就可以正常使用。其实这是一种错误的认识，这种认识只有在连接的设备都是全双工的设备时才是正确的，当有半双工的设备时，光纤的传输距离就有一定的限制了。