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光纤收发器的分类及应用环境有哪些?

2020年06月30日 2252

光纤收发器通常被用来将电信号转换为光信号来延长传输距离(反之亦然)。一般情况下,光纤收发器分为光电转换光纤收发器,时分复用(TDM)光纤收发器和串行至光纤转换光纤收发器。本文将为您一一介绍它们的常见应用环境。

光电转换光纤收发器的应用环境

能够进行光电转换的光纤收发器是最基本的光纤收发器,通常支持10/100/1000Mbps或10Gbps的传输速率,它们通常被应用在点对点连接,高密度光纤布线系统和为光纤或铜缆布线提供冗余连接。

点对点连接

点对点连接是两个通信端点或节点之间的连接。如下图所示,一对光纤收发器通过点对点连接将两个以太网交换机(或路由器,服务器,集线器等)相连,或者通过点对点连接将交换机连接到工作站和服务器。此连接方式非常简单,可以广泛应用于家庭网或小型企业网中。

图1:光纤收发器的点对点连接应用

高密度光纤布线应用

一般情况下,大型数据中心,企业网和校园网中都需要高密度的光纤布线,在这些应用环境中,需要部署大量的光纤收发器。为了更好地管理和节省空间,光纤收发器通常被安装在机箱中。如下图所示,光纤收发器机箱被安装在A区域中,用来与核心交换机相连。位于B区域的以太网交换机通过光纤和独立的光纤收发器与A区域的核心交换机相连。位于C区域的工作站则是通过另一个光纤收发器与核心交换机相连;以太网交换机D则通过光纤与核心交换机相连。

图2:光纤收发器在高密度光纤布线中的应用

为光纤或铜缆提供冗余链路

冗余以太网光纤收发器通常有三个端口,它们是用来为光纤或铜缆提供冗余链路。 通过内置的DIP开关,可以将光纤收发器的两个端口配置为冗余模式,该模式支持链路自动恢复功能。 如果一条链路断开,则启用冗余链路以确保正常运行时间。冗余以太网光纤收发器通常应用在要求光纤或铜缆链路自动恢复时间小于10毫秒的网络中,例如ISP(互联网服务提供商),电信网,医院,银行和企业网。冗余链路可以在以下所示的并行路径或不同路径中运行。

图3:为光纤或铜缆提供冗余链路的应用

TDM(时分复用)光纤收发器的应用环境

TDM(时分复用)光纤收发器可以利用光纤来扩展基于铜缆布线的TDM电信网络,可以提高抗噪性,QoS和网络安全性。T1/E1和T3/E3是最基本的TDM光纤收发器类型,通常被部署在校园网中的建筑里。

T1/E1光纤收发器的应用环境

T1/E1光纤收发器通常配备诊断功能,以用来T1或E1连接的安装与维护,它们通常部署在校园网或工业环境中,用来避免静电的干扰。T1/E1光纤收发器需要成对使用,用来延长TDM线路在光纤上的传输距离。在下图的应用中,一对T1/E1光纤收发器可以通过光纤来连接两个建筑物,以延长传输距离。

图4:T1/E1光纤收发器的应用

T3/E3光纤收发器的应用环境

T3/E3光纤收发器可以实现同轴线缆到光纤的转换,并且可以与带帧或无帧的数据、,通道化或部分未通道化的数据流一起运行。它们可通过光纤连接到网络设备,例如PBX(专用交换机),多路复用器,路由器和视频服务器等。 T3/E3光纤收发器还为扩展电信网络的传输距离提供了经济高效的解决方案。

图5:T3/E3光纤收发器的应用.

串行到光纤转换光纤收发器的应用环境

串行到光纤转换的光纤收发器可以将串行协议铜缆布线中的电信号转换为光信号,通过光纤来延长传输距离。它们可以自动检测所连接的全双工串行设备的信号波特率,并支持点对点和多点配置。它们可以与网络设备的RS-232,RS-422或RS-485端口连接。

RS-232光纤收发器的应用环境

RS-232光纤收发器能够与大多数串行设备无缝连接,因为它支持各式各样的硬件流控制信号。但是它的传输距离有限,并且比较容易受到噪声地影响。多个RS-232光纤收发器可以连接到同一铜缆布线系统中,每个单独地光纤收发器在接收和发送数据时都会与其它光纤收发器进行协商。在下图中,PC通过串行连接访问终端服务器,其中使用两个RS-232光纤收发器是用来实现光纤和铜缆的转换。

图6:RS-232光纤收发器的应用环境.

RS-422光纤收发器的应用环境

RS-422光纤收发器是RS-232光纤收发器的升级版,它可以运行更长的传输距离,并且具有多点降噪和抗噪性能。在下图中,RS-422光纤收发器被安装在光纤链路的两端,将串行信号转换为光信号再转换为串行信号,以实现串行主机/控制器与多点串行设备之间的连接。

图7:RS-422光纤收发器的应用

RS-485光纤收发的应用环境

RS-485光纤收发器通常应用在多个点对点的连接中,其中一台计算机可以控制其他不同的设备。RS-485光纤收发器是多点式的光纤收发器,它有着与RS-422光纤收发器相同的传输距离,但是它有着更高级的命令与监听功能。如下图所示,一对RS-485光纤收发器可以将铜缆中的电信号转换为光信号,再与RS-485控制系统的多个设备相连。

图8:RS-485光纤收发器的应用

结论

由于对以太网铜缆无法覆盖但光纤能够延伸的传输距离的需求不断增长,因此对于能够实现光电转换的光纤收发器的需求也会不断增长。上述的光电转换光纤收发器,TDM光纤收发器和串行到光纤转换的光纤收发器都有着各自的应用环境,在购买时应该充分考虑您自己的网络需求。

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