Трансивер что это

Трансивер: как он работает и на что обратить внимание при покупке?

Современные оптические трансиверы — это компактные модули, рассчитанные на различные параметры линий передачи. Они устанавливаются в стандартные электрические порты оборудования — например, трансивер можно установить в SFP или SFP+ порты, встроенные в коммутатор.

Важно отметить, что интерфейсы обратно-совместимы от более старшей версии к более младшей. Это означает, что как правило вы сможете использовать SFP трансивер в SFP+ порту оборудования. Но в любом случае не помешает предварительно изучить таблицу совместимости.

Трансиверы позволяют работать в полнодуплексном режиме как с одним волокном, так и с парой, они отличаются количеством разъемов: Simplex LC для работы с одним волокном и Duplex LC для работы с парой волокон. Полудуплексные же решения на текущий момент полностью сняты с производства ввиду своей неактуальности на фоне удешевления стоимости внутренних узлов трансивера.

Существует два типа трансиверов: одномодовые и многомодовые. Они предназначены для работы с одноименными типами волокон и отличаются длиной волны, на которой передается максимальная мощность излучения: 1310 нм или 1550 нм – для одномодовых волокон, 850 нм или 1310 нм – для многомодовых.

Сами же волокна отличаются диаметром “световодного” канала (сердечника). Диаметр сердечника одномодового волокна 9 микрон, а у многомодового 50 или 62,5. Диаметры внешних оболочек равны и составляют 125 микрон.

Одномодовые сети более критичны к качеству волокон, соединений и оборудования, но позволяют организовывать передачу данных на расстояния свыше 80км.

Многомодовые сети из-за сниженных требований дешевле в построении и эксплуатации, но длина линии не превышает 2км.

Так же допускается использование многомодового оптоволокна с одномодовыми трансиверами.

Одномодовые трансиверы

Это трансиверы для работы с одномодовыми волокнами, они работают на длине волны 1310 нм/1550 нм.

Формат SFP

Такие трансиверы вставляются в SFP-порты в коммутаторе или другом сетевом оборудовании с такими портами. Рассмотренные ниже модели отличаются режимом работы, средой и длиной волны.

Полнодуплексный режим и длина волны приема/передачи — 1310 нм/1310 нм. Перечисленные модели содержат разъем Duplex LC:

— D-Link DEM-210 передает данные в среде 100Base-FX на дистанции до 15 км;

— D-Link 310GT передает данные в среде 1000Base-LX на дистанции до 10 км.

— D-Link 330T и D-Link 330R передают данные на дистанции до 10 км.

Формат SFP+

SFP+ является расширенной версией SFP и поддерживает скорости передачи данных от 4 Гб/с до 10 Гб/с.

Такие трансиверы устанавливаются в SFP+ порты в коммутаторе или другом сетевом оборудовании.

Модели поддерживают полнодуплексный режим в парной конфигурации и обеспечивают передачу данных в среде 10GBase-ER на дистанции 40 км. D-Link 436XT-BXU вместе с D-Link 436XT-BXD с длиной волны приема/передачи 1330 нм/1270 нм.

Многомодовые трансиверы

Это трансиверы для работы с многомодовыми волокнами, работающие на длине волны 850 нм или 1310 нм. Модели содержат разъем Duplex LC и поддерживают полнодуплексный режим. Такие трансиверы отличаются форматом:

SFP — D-Link DEM-211 и D-Link DEM-312GT2 работают с длиной волны приема/передачи 1310 нм/1310 нм на дистанции до 2 км. Они передают данные в среде 100Base-FX и 100Base-SX+ соответственно;

SFP+ — D-Link DEM-431XT передают данные в среде 10GBase-SR с длиной волны приема/передачи 850 нм/850 нм на дистанции до 300 метров.

Трансиверы “витая пара”

Такие трансиверы представлены в формате SFP. Это две модели — D-Link DGS-712 и Huawei SFP-1000BASET передают данные в среде 1000Base-T на дистанции до 100 м. Обе модели содержат разъем RJ-45.

С развитием телекоммуникационных сетей на рынке появляется все больше типов сетевого оборудования: в нашем блоге вы можете также почитать об устройствах, которые отвечают за усиление беспроводного сигнала и за проводное подключение нескольких компьютеров.

В этом видео показан принцип работы трансивера

Источник

Что такое трансивер?

Описание и основные виды трансиверов, используемых в радиосвязи

Трансивер

Согласитесь, довольно часто мы слышим загадочное и непонятное слово «трансивер», причем используется оно в различных сферах деятельности. По своей сути трансивер является устройством приема-передачи различных сигналов между объектами, находящимися на определенном удалении друг от друга. Сам термин появился в результате симбиоза двух английских слов: transmitter и receiver, передатчик и приемник соответственно. Этот небольшой экскурс в историю образования термина во многом объяснят обширность его применения. На данном этапе своего развития человечество активно использует приемопередающее оборудование практически во всех сферах своей жизнедеятельности. Так, свет увидели сетевые трансиверы, КВ-трансиверы, рации трансиверного типа и многое другое. В данной статье мы сузим область наших интересов и поговорим только о тех трансиверах, которые используются в радиосвязи.

Итак, трансивер представляет собой рацию, где основные функциональные узлы (гетеродины, усилители, фильтры и прочее) осуществляют работу в двух направлениях (прием\передача). Подобный процесс требует автосогласования приемных и передающих частот. За счет представленных особенностей строения и реализации переговорного процесса, в трансивере присутствует меньше органов управления, что существенно облегчает всю конструкцию.

Следовательно, каждый трансивер представляет собой рацию, но далеко не каждая рация является трансивером. Хотя, справедливости ради, стоит отметить, что в настоящее время радиостанции все чаще создаются по трансиверной схеме (с объединенными оперативными узлами).

Трансивер: преимущества

Чуть выше мы уже коснулись основных преимуществ трансивера, но для полного раскрытия образа, следует еще раз определить наиболее важные плюсы:

Трансивер: принцип работы

Сам по себе процесс работы трансивера абсолютно не сложный и любой радиолюбитель знает его достаточно хорошо. Схематично это выглядит так: антенна приемного элемента ловит поступающие электромагнитные сигналы, которые сразу передаются на источник переменного тока и там проходят первичную обработку от шумов. После этой процедуры сигнал проходит дальнейшую очистку с помощью специальных фильтров, усилителей и прочее. На данном этапе происходит вычленение и усиление необходимой информации. Далее в работу вступают генераторы и синтезаторы частот, именно они обеспечивают движение сигнала и, в зависимости от необходимости, меняют длину волны, выполняют преобразование частот и тд. В конечном итоге модифицированный сигнал поступает на передатчик.

Как видно из схемы, помимо двух основных элементов, в трансивере находится еще ряд функциональных узлов, которые проводят все внутренние операции с сигналами.

Поскольку организация работы трансивера в принципе довольно простая, то радиолюбитель может создать образец трансивера самостоятельно. Это было особенно распространено несколько десятилетий назад, когда телевидение было черно-белым, а об интернете могли только мечтать.

Трансивер: виды

В области радиосвязи существует несколько классификаций трансиверов:

По волновому диапазону:

КВ-трансивер. Как видно из названия данный трансивер работает исключительно с короткими волнами (3-30 МГц) и может транслировать информацию на достаточно большие расстояния при относительно малой мощности. На одной небольшой территории могут работать сразу несколько КВ-трансиверов, абсолютно не мешая друг другу. Работа с короткими волнами подразумевает не только пользование их преимуществами, но и нивелирование их недостатков. Так, КВ имеют различную проходимость в зависимости от времени суток, а иногда наблюдается непродолжительное замирание волн. Производители КВ-трансиверов учитывают все эти особенности и разрабатывают свои продукты соответствующим образом.

УКВ-трансивер. Этот приемопередатчик использует волны УКВ (30-300 МГц). Их главной особенностью является распространения только в диапазоне прямой видимости.

Любительский трансивер. К этой категории относятся те модели, которые применяются для организации связи между непрофессиональными абонентами в строго регламентированных частотах. Любительский трансивер, как правило, оснащен богатым внешним функционалом (дисплей, программируемые клавиши, регуляторы).

Профессиональный трансивер. Чаще всего он используется в военных и силовых структурах, для обеспечения оперативной связи, например на учениях. Органов управления обычно немного, поскольку функциональные задачи профессионального трансивера ограничены и подчинены одной единственной цели – установлению качественного соединения в нужное время.

Компания Маринэк предлагает широкий выбор любительских и профессиональных КВ-трансиверов от таких именитых производителей как Icom, Yaesu, Alinco.

Источник

Как выбрать оптический трансивер? Типы оптических модулей

Трансивер (от англ. Transceiver, акроним от слов transmitter – передатчик и receiver – приемник) – это съемный приемо-передатчик, предназначенный для использования в активном сетевом оборудовании таком, как маршрутизаторы, коммутаторы, транспондеры, медиаконвертеры. Оптический трансивер конвертирует передаваемые сигналы из внутренней среды сетевого оборудования в транспортную оптическую или электрическую среды передачи.

Виды трансиверов

Классифицировать трансиверы можно по нескольким характеристикам:

Основным параметром, от которого во многом зависит форм-фактор модуля, его скорость и технология передачи является – среда передачи. Существует две среды передачи: оптоволоконная, к которой относятся одномодовые и многомодовые оптические волокна и электрическая, к которой можно отнести витую пару и твинкоаксиальный кабель.

Оптоволоконная среда передачи

Оптическое волокно — среда для передачи световых сигналов. Представляет собой тонкий стеклянный провод (жила). Волокно которого состоит из внутренней сердцевины (ядра), по которой распространяется свет, и окружающей ее оболочки. Любые дополнительные покрытия (оболочки) являются защитными и служат для защиты волокна от физических воздействий.

На рисунке видно, что свет, проходящий через сердцевину к оболочке, полностью отражается от границы двух этих сред. Данное явление называется полное внутреннее отражение. Именно за счет этого явления свет может преодолевать большие расстояния по ОВ.

Волокна делятся по типу на два вида:

В рамках многомодовых волокон свет может распространяться на расстояние до двух километров. Данный вид оптических волокон используется для локальных подключений, где расстояние между конечными точками не превышает 300 метров. На основе многомодового волокна построены трансиверы типа AOC, а также системы уплотнения SWDM (Short Wavelength Division Multiplexing).

Одномодовое волокно более популярно в современных телекоммуникациях, так как позволяет передавать данные на расстояния до 160 километров, а также строить протяженные системы уплотнения DWDM.

Электрическая среда передачи

Электрическая среда передачи – это совокупность телекоммуникационных кабелей, в которых для передачи информации используется металлический проводник/проводники, по которым подается электрический ток.

По типу телекоммуникационные кабели делятся на два вида:

Необходимо заметить, что твинаксиальный кабель практически не встречается вне трансиверов типа Direct Attach Copper. Кабели из витой пары встречаются очень часто, как в быту – соединения личного компьютера с домашним роутером, так и в отрасли в целом, так как это самый популярный способ организации локальных низкоскоростных соединений. Примерно в 2016 году широкое распространение получил 10GE Copper – это связано с выходом на рынок трансиверов SFP+ 10GE Copper.

О форм-факторах и скоростях передачи в рамках рубрики «Wiki» выходило несколько статей, чтобы не растягивать вступление предлагаем ознакомиться с ними по ссылке, также более подробное описание технологий xWDM Вы можете прочитать по ссылке.

Изучить принципы работы и особенности трансиверов Direct Attach Copper можно по ссылке, а трансиверов Active Optical Cable в данной статье, ссылка.

Как выбрать трансивер?

Необходимость в приобретении оптических трансиверов может возникнуть по нескольким причинам:

Если речь идет о замене вышедшего из строя трансивера, то необходимую модель подобрать несложно, нужно правильно «прочитать» маркировку сломанного устройства и на основании этого подобрать такую же модель или аналог. Более подробно про маркировку ниже.

При модернизации существующей линии связи выбор необходимых модулей становится значительно сложнее. Для начала необходимо определиться с задачей, что есть в распоряжении и чего хочется добиться в итоге модернизации.

Самое простое и самое важное с чего стоит начать, это параметры имеющейся трассы, а именно затухания по трассе, в идеале на длинах волн 1310 нм и 1550 нм. Зная эти значения, можно сузить спектр подходящего оборудования и выбрать конкретную технологию передачи данных.

Если речь идет о расширении емкости системы уплотнения CWDM или DWDM, то необходимо знать есть ли «свободные» длины волн в мультиплексоре и трансиверы, с каким оптическим бюджетом работают на этой линии.

В том случае, если модернизация носит глобальный характер, например, переход от 1 Гбит/с к 100 Гбит/с, рекомендуем Вам обратиться в компании, занимающиеся расчётом и продажей телекоммуникационного оборудования. Эта рекомендация связана с тем, что без специальных знаний спроектировать такое расширения сети сложно, и при недостаточной компетентности можно совершить серьезные ошибки, которые могут привести к некорректной работе организованных каналов передачи.

Проектирование новой линии связи в принципе не отличается от модернизации уже существующей. В данном случае, также необходимо изначально обрисовать для себя итоговой результат и уже после этого начинать выбор необходимого оборудования. Совет по передаче расчёта новой трассы специализированным инженерам в данном варианте также актуален.

Маркировка трансиверов

Каждый трансивер имеет заводскую маркировочную этикетку, на которой в обязательном порядке содержится информация о марке, модели (артикуле устройства) и серийный номер. Дополнительно на этикетке производитель может разместить информацию: о скорости передачи, длине волны передатчика, типе транспортной среды (тип волокна, например), наличии дополнительного функционала, такого как DDM.

При необходимости идентифицировать имеющийся «на руках» приемопередающий модуль, проще всего занести информацию о марке и модели с этикетки трансивера в поисковую интернет систему и получить полное техническое описание устройства.

В случае, если информация на маркировочной наклейке развернутая и включает в себя описание характеристик трансивера, а доступ в интернет отсутствует, можно постараться идентифицировать трансивер по имеющейся на этикетке информации.

Также достаточно развернутую информацию о модуле можно узнать из диагностических данных получаемых коммутатором из прошивки трансивера. В зависимости от марки и модели активного сетевого оборудования объем предоставляемой информации может меняться, но в микрокоде оптического трансивера содержится следующая информация:

Совместимость трансиверов

Часто перед Пользователями встает вопрос: «А будет ли работать новый трансивер уже с имеющимся?». Чтобы утвердительно ответить на этот вопрос, необходимо соблюсти следующие условия:

Совместимость по скорости передачи

Как известно, форм-фактор трансивера не влияет на совместимость с техническим аналогом. Например, двухволоконный SFP 1.25 Гбит/с трансивер полностью совместим со своим более старым аналогом двухволоконным GBIC 1.25 Гбит/с трансивером или трансивер WDM SFP+ 10 Гбит/с 1270/1330 нм совместим с парным трансивером WDM XFP 10 Гбит/с 1330/1270 нм. Но если в первом примере изменить скорость SFP трансивера, то пара модулей не заработает (то есть двухволоконный SFP 4.25 Гбит/с FiberChannel модуль не совместим с двухволоконным GBIC 1.25 Гбит/с модулем). Это происходит из-за несогласованности скоростей передачи, протоколы передачи в данном случае являются второстепенными. Например, можно взять пару двухволоконных SFP модулей для Ethernet сетей, но скорость передачи одной будет 1,25 Гбит/с (GigabitEthernet), а второй 100 Мбит/с (FastEthernet), такая пара не заработает без дополнительных настроек коммутаторов.

Таким образом, можно резюмировать, что при выборе трансивера необходимо соблюдать одни и те же скорость передачи и протокол передачи, при этом форм-фактор трансиверов не влияет на их совместимость друг с другом.

Согласованность длин волн

Этот параметр наиболее важен при выборе WDM трансиверов, так как трансиверы работают в парах со строго обозначенными длинами волн приема и передачи, но и для двухволоконных модулей этот параметр так же лучше соблюдать. Разберем для начала длины волны WDM трансиверов. Ниже приведена таблица с длинами волн, скоростью передачи и дальностью передачи. Видно, что для некоторых трансиверов для одной и той же скорости и дальности передачи существуют две разные пары модулей по длине волны, которые несовместимы друг с другом.

У двухволоконных модулей строгой парности нет, но несоблюдение единой длины волны может вызвать перекосы в оптическом бюджете канала, так как длины волн 1310 нм и 1550 нм имеют разные показатели погонного затухания в оптических волокнах.

Данный пункт в основном касается двухволоконных модулей, так как именно этот тип трансиверов может быть заточен для передачи информации по многомодовому и одномодовому волокну. Остальные виды оптических трансиверов рассчитаны на передачу только по одномодовому волокну.

По многомодовому волокну могут передаваться сигналы из первого (850 нм) и второго (1310) окон прозрачности, а по одномодовому сигналы из второго (1310 нм) и третьего (1550 нм), то есть общие длины волн для MMF и SMF это 1310 нм. Это значит, что при выборе двухволоконного модуля необходимо учитывать не только длину волны передатчика, но и волокно, под которое разработан трансивер.

Поддержка трансивера активным сетевым оборудованием

После проверки параметров трансиверов необходимо удостовериться, что имеющийся у Вас коммутатор совместим и поддерживает выбранный трансивер. Одна из самых банальных ошибок – это перепутать порт SFP с портом SFP+, т.к. они визуально не отличаются, узнать тип портов можно или по спецификации на оборудование, или при помощи диагностической команды, которая покажет все имеющиеся порты и их тип.

Но есть более сложная вещь – список поддерживаемых трансиверов. Это значит, что даже обладая, к примеру, портами SFP+ коммутатор может не поддерживать работу SFP+ ZR. Этот список можно получить, опросив коммутатор соответствующей диагностической командой.

Или изучить техническую спецификацию коммутатора, но в данном случае необходимо помнить, что в зависимости от версии операционной системы список поддерживаемых трансиверов может изменяться, таким образом, лучше еще проверить документацию на операционную систему коммутатора.

Отдельно необходимо выделить трансиверы SFP/SFP+ Copper и DAC, так как с этими модулями речь зачастую идет о hardware совместимости. И информацию о поддержке этих трансиверов можно получить только из технической документации на сетевое устройство, так как важна поддержка определенного интерфейса, на базе которого построен трансивер.

Это не касается оптических трансиверов в связи с тем, что они в большей своей части строятся на одном интерфейсе, и проблемы с поддержкой и совместимостью в их случае можно отнести к software ограничениям, которые при необходимости можно решить сменой прошивки трансивер, подробнее про этот процесс по ссылке.

Источник

Трансиверы и области их применения

Трансиверы применяются для приема-передачи данных между станциями — компьютерами, ЭВМ, серверами, устройствами связи, — для транспортировки в сетевой среде, для соединения ее элементов. Широкое распространение получили в сфере телекоммуникации и технологиях, обслуживающих интернет, компьютерные сети. Такой приемопередатчик осуществляет транспортировку оптическими средами (линиями) или конвертацию сигналов для этого между ними и электрическими (металлические провода) их типами. Работа с оптоволокном (ОВ, ВОЛС, ВОЛ) обеспечивает чрезвычайно высокие скорости, расстояния, особо затребованные высокоскоростным интернетом, телекоммуникациями. Transceiver и ОВ позволяют уменьшить количество проводов и одновременно улучшить емкость каналов, скорость. Рассмотрим принципы работы сетевых приемопередатчиков, где и для чего они применяются, виды. В статье также приведем конкретный пример постройки сети с трансиверами.

Основные понятия о трансиверах

Более правильно ставить перед термином «трансивер» слово «сетевой» или «конвертер». В большинстве случаев он относится к сетевому типу оборудования. Transceiver — совокупность слов receiver и transmitter (термины для приемника и передатчика на англ.).

Трансивер (сетевой, конвертер) — это прибор для приема/передачи сигналов между различными (физически) средами, оснащением связи, компьютерным оборудованием.

Такие приемопередатчики являют собой устройство, соединяющие интерфейс хоста (главной вычислительной машины) с локальными сетями, например, стандарта Ethernet. Аппарат передает сигнал в кабель, позволяет станциям передавать и принимать из общего сетевого окружения передачи, делать конвертацию от витой пары к оптоволоконному кабелю и наоборот. Также адаптер способен обнаруживать противоречия на линии, мониторить ее.

Transceiver чрезвычайно удобный: это компактный модуль (часто немногим больше флешки), который вставляется в посадочные места на коммутаторе, сетевом оборудовании. Может быть и отдельной коробочкой со своим блоком питания (часто такие медиаконвертеры). Монтаж элементарный: достаточно вставить в гнездо, соединить разъемы и штекеры. Можно также вставить в плату обычного сетевого адаптера в RJ-45. Устройства съемные.

Например, трансивер Gls-lh-sm способен передавать по ВОЛС на 500 м и до десятка км без потерь качества сигнала, без усилителей. Расстояния для иных моделей могут быть еще большими. Это самые лучшие и эффективные на сегодняшний день инструменты для построения оптоволоконных сетей.

Итак, трансивер, что делает:

Алгоритм работы подобен радиостанциям и в этом состоит одна из главных особенностей — устройство может одновременно передавать и получать данные.

Организовать интернет-связь, подключение к сети ПК можно витой парой, но есть и другой более эффективный, более технологичный способ — оптоволокно. Именно для этого используют не обычные сетевые адаптеры под RJ-45 и медный кабель, а с трансиверами под ВОЛС. Приборы позволяют преобразовывать некие параллельные данные, транспортирующиеся по шине компьютера, в поток уже последовательного типа, которым можно предавать их по кабелю, объединяющего ПК в сеть.

Как работает устройство

Надо отличать оптические (проводные) и беспроводные радиочастотные трансиверы, последние применяются для телефонной связи, радиостанций (интересный факт, в FM они не используются, так как прием/передача тут — две разные задачи), в рациях, смартфонах, мобильниках, для беспроводных устройств. Мы остановимся на проводных оптических приборах.

Устройства могут устанавливаться в стандартные электрические порты или в SFP или SFP+ гнезда и иные, встроенные в коммутатор.

Устройство в своем составе имеет лазер (передатчик) и фотомодуль (приемо узел), что позволяет одновременно принимать и передавать световые сигналы по ОВ.

Где применяются примеры

Есть чрезвычайное множество схем сетей с оптоволокном и такими сетевыми адаптерами. Принцип простой: ОВ от провайдера заходит в коммутатор с указанным приемопередатчиком, а тот раздает интернет на компьютеры, подключаемые к нему. Ниже один из вариантов:

Основные сферы применения:

Трансивер может работать с линиями полностью из ОВ или переводить сигнал с них на металлические магистрали и наоборот. Почти всегда он связан с этой разновидностью среды (оптоволоконной).

Среда передачи

Среда передачи во многом влияет на форм-фактор, скорость, технологию связи. Есть два типа таковой:

По оптоволокну (ОВ) передают не электросигналы, а свет. Это кабель с очень тонким ядром (сердцевиной) толщиной немногим большей волоса из специального гибкого стекла, которое проводит свет. Жила покрыта лаковой оболочкой, сверху которой тканевая и пластиковая изоляция. То есть провод тут один, все остальное — защитные оболочки.

На схеме выше видно как идет свет внутри жилы: он полностью отражается от ее границ — это полное внутреннее отражение, обеспечивающее преодоление больших расстояний.

Оптика не передает электричество, что можно рассматривать и как плюс, и как минус. Также по ней сигнал либо есть, либо его нет, так как это цифровая передача.

Перейдем к следующему типу среды, к металлическим кабелям, проводящим электросигналы.

WDM и CWDM

При выборе трансиверов обращают внимание на следующие технологии.

WDM — модули работают в паре с одной стороны передача на длине волн 1310 нм, с другой 1550, что позволяет вместо двух жил применить один провод. Приемник остается широкополосным.

CWDM. Развитие предыдущей технологии. Возможны 8 дуплексных каналов по одному волокну.

Transceiver медиаконвертер

Пока самыми популярными являются классические медные (витая пара и прочее) линии связи adsl, shdsl, ethernet. Но оптические кабели постепенно становятся все больше и заметно распространенными. Монтаж волоконно-оптических линий (ВОЛ, ВОЛС) с развитием технологий удешевляется. Еще недавно интернет ими прокладывали преимущественно для юридических лиц, предприятий, а в последнее время много таких систем заказывают физические субъекты, обычные граждане желающие получить высокую скорость связи.

Иногда у интернет провайдеров, чтобы развернуть сразу обширную сеть нет средств или это на некотором этапе развития их сервиса нецелесообразно. Проблема решается подключением абонентов через transceiver медиаконвертеры. В народе — «медик». Основная задача приспособить сигнал с оптоволокна для передачи на витую пару и наоборот. Аппарат переводит электрический импульс (именно такой на металлических жилах) в оптический (таковой на ВОЛ). Если кратко, то это электронно-оптический преобразователь.

Популярный внешний вид — небольшая коробочка, напоминающая устаревшие уже модемы, в высоту около 2 см, в длину и ширину 10 см.

На корпусе есть такие элементы:

Такой трансивер-медиаконвертер не является роутером и даже коммутатором. Это так называемый прозрачный мост, переходник, просто пропускающий через себя трафик в точке перехода связи с электросреды в опто. Обычно приборчик без IP, веб-интерфейсов (встречаются модели с ним, но редко).

Виды медиаконвертеров

На станциях связи (у интернет-провайдеров) для удобства применения медиаконвертеров монтируются специальные корзины с разъемами под такие микросхемы с уже подведенным питанием, что позволяет обойтись без блоков розеток.

Для предоставления услуг интернета описанный тип аппаратов по-прежнему результативный, но морально устаревает, постепенно становится менее популярным, поскольку чаще абонентам ставят специальные коммутаторы, принимающие несколько услуг, а также можно приобрести роутер с оптопортом и трансивером внутри, что намного удобнее.

Но трансиверы-медиаконверторы по-прежнему популярные и порой незаменимые для постройки оптоволоконной сети видеонаблюдения (пример такой рассмотрим ниже подробно) и для подобных целей.

Модули SFP или оптические трансиверы

Расшифровка аббревиатуры: Small Form-factor Pluggable. Техническое название — «оптический трансивер». Это то же приемопередаточное устройство с рассмотренным выше принципом, но со своими особенностями.

В данном сегменте форма изделия, можно сказать, одна:

Задачи те же, что и у рассмотренных выше «медиков» — преобразование сигнала электро в опто и обратно при использовании ВОЛС или для работы с линиями полностью с ОВ. Это тот же медиаконвертер, только намного компактнее, дополнительного блока питания не требуется (оно есть на модуле с гнездами). Но рассматриваемый вариант технически продвинутее.

Разновидности SFP модулей:

Есть разные патч-корды под конкретные типы разъемов:

Построение оптоволоконных сетей с трансиверами

Рассмотрим условия, в которых применяются transceiver. Выберем 2 сферы: для интернета, сети ПК и для системы безопасности с видеокамерами (аналоговыми, не IP).

Интернет и сеть ПК

Если говорить об оптоволоконном интернете, то для среднестатистического пользователя тут все понятно: провайдер, предоставляющий услуги, тянет оптоволокно со специальным разъемом к роутеру, коммутатору, на котором установлен трансивер. А оттуда уже интернет раздается по Wi-Fi или по витой паре или тому же оптоволокну. То есть механика процесса немного схожая как, если бы использовалась витая пара. Но внутренние нюансы значительные: клиент получает чрезвычайно качественный и быстрый сигнал.

Если строится именно локальная сеть (без выхода в интернет) с оптоволокном и такими приемопередатчиками, то таковое протягивается от каждого компьютера к общему маршрутизатору (свитчу). ПК должны иметь встроенные трансиверы, не обычные сетевые адаптеры для витой пары. Преимущество в том, что такую систему (ВОЛС) можно построить на больших расстояниях и скорость ее будет выше, чем на металлических проводах, на одну жилу можно «повесить» несколько каналов.

Видеонаблюдение

Принцип снятия сигнала с нескольких видеокамер максимально схож как для постройки сети с компьютерами, так как в данном случае эти приборы, если упростить, в составе системы такой же элемент как ПК.

Преимущества перед иными типами связи:

Куплен комплект трансиверов-медиаконвертеров

Один блок на прием, второй на передачу, между собой будут соединяться оптоволокном. К каждому идет слаботочный блок питания на 5 В и 1 А:

Корпусы самих устройств идентичные, отличаются только буквами: на одном R — ресивер (передает), на втором — T (принимает)

Для соединения между собой блоков куплен оптический патч-корд. Надо проследить, чтобы штекеры подошли к трансиверу, так как есть несколько стандартов: SC, FC, LC и пр. На нашем тип указан на листке в упаковке. Длина — 10 м, так как делается пока тестовое соединение

Для соединения ОВ не применяют обычных способов — есть особые механические коннекторы или специальный сварщик, но он чрезвычайно дорогой, поэтому применим первые. Изоляцию с такого кабеля можно снять любыми кусачками, подручными инструментами, но потребуется еще и зачистка, а для нее нужен специальный стриппер (стоит около 5 тыс. руб., но на китайских площадках есть экземпляры и за 800 руб.). Главное, зачем он нужен — для снятия лака с внутренней жилы, диаметр которой 0.25 мм.

В доме есть маленькая серверная, где расположен видеорегистратор. Отсоединяем от него кабели камер и присоединяем трансивер — блок с буквой T, он будет отправлять картинку с камер на ресивер (с буквой R).

Это тестовая сборка, для наглядности в ограниченном пространстве, поэтому ответная коробочка (R) размещена в доме на столе:

Для соединения ресивера с видеорегистратором применяются короткие патч-корды с BNC штекерами. Результат ниже. У нас transceiver не поддерживает некоторые стандарты, поэтому картинка черно-белая. Есть модели, обеспечивающие цветное видео, но у продавца надо особо уточнить, какие стандарты работают (PAL, SECAM, NTEC, Plug&Play и прочее). В нашем случае из-за неправильно подобранных стандартов пользователю пришлось добиваться цветной картинки, изменяя положение перемычек на самих камерах, но само качество немного ухудшилось.

Подбор трансиверов

Параметры для оценки мы описали выше в разделах о видах этих устройств. Одной из самых важных характеристик является расстояния, на которые рассчитано изделие. Чтобы не ошибиться, оно замеряется спецприборами. Но также можно оценить и на глаз (чаще так и делают), но потребуется точность минимум до 1 км.

Опишем правила выбора для оптических трансиверов:

Маркировка

Данные можно узнать из диагностических характеристик изделия, это такие пункты:

Пример самых важных параметров из спецификации, указанной магазином, и сбоку диагностическая информация:

Совместимость

Будет ли работать выбранный изделие с уже имеющимися.

Подбор — чрезвычайно обширная тема, по каждому аспекту можно написать небольшую брошюру. Мы лишь сориентируем читателя, на какие характеристики обратить внимание, для подробных исследований надо изучать специсточники, учебники. Тут есть много нюансов, например 2-волоконный SFP 4.25 Гбит/с FiberChannel модуль не совместим с 2-волоконным GBIC 1.25 Гбит/с модулем из-за расхождений в скорости передачи и пр.

По волнам есть таблицы:

Проверка совместимости с коммутатором производится с изучением его спецификации. Тут важно тщательно различать названия типов ресиверов, например, часто путают порты SFP с SFP+ (они визуально идентичные). А также, даже если есть порт SFP+, то сетевое оборудование может не поддерживать SFP+ZR.

Надо также изучить спецификацию, именно программную часть, операционку коммутатора, где будут указано, что поддерживается.

Подбор медиаконвертеров для простых задач

Если же речь идет лишь о медиаконвертере, то есть когда просто требуется перевести сигнал из меди на оптоволокно, например, для более простой цели, как в описанном нами случае — для видеонаблюдения, то дела обстоят значительно проще. Подбирают под имеющиеся разъемы/штекеры, протяженность линии, под количество жил и поддерживаемые стандарты.

Итог, важные интересные факты

Постройка сети, обеспечение интернета с трансиверами и оптоволокном в последнее время упрощается, так как выпускаются специальные роутеры, маршрутизаторы, коммутаторы с ними под оптоволокно. Есть также transceiver переходники, один из них на изобр. ниже:

На завершение приведем интересные нюансы:

Выше — выборка из специализированного ресурса об ONU, которая также отображает тот факт, что оптические технологии развиваются чрезвычайно быстрыми темпами. Мы же в статье рассмотрели основы по одному из ее основных элементов — именуемым трансивером, выполняющим роль сетевого адаптера и медиаконвертера.

Видео по теме

Источник

Значение слова «трансивер»

Сетевой трансивер — устройство, применяющееся в компьютерных сетях;

Трансиверная радиостанция — радиостанция, выполненная по трансиверной схеме.

транси́вер

1. техн. устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи ◆ Для достижения этого нового уровня интеграции в чипсете ученые и инженеры IBM создали оптический трансивер (устройство для передачи и приёма сигнала), электронные схемы которого выполнены на базе стандартной технологии CMOS (КМОП), используемой сегодня в массовом производстве большинства микросхем. Илья Носырев, «Интернет со скоростью света», 2007 г. // «РБК Daily» (цитата из НКРЯ)

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова повезённый (прилагательное):

Источник

Сетевой трансивер

Сетево́й транси́вер — устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник-передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью, такой как Ethernet. Трансиверы Ethernet содержат электронные устройства, передающие сигнал в кабель и детектирующие коллизии.

Трансивер позволяет станции передавать и получать из общей сетевой среды передачи. Дополнительно, трансиверы Ethernet определяют коллизии в среде и обеспечивают электрическую изоляцию между станциями. 10BASE2 и 10BASE5 трансиверы подключаются напрямую к среде передачи (кабель) общая шина. Хотя первый обычно использует внутренний трансивер, встроенный в схему контроллера и Т-коннектор для подключения к кабелю, а второй (10Base5) использует отдельный внешний трансивер и AUI-кабель или трансиверный кабель для подключения к контроллеру. 10BASE-F, 10BASE-T, FOIRL также обычно используют внутренние трансиверы. Надо сказать, что существуют также внешние трансиверы для 10Base2, 10BaseF, 10baseT и FOIRL, которые могут отдельно подключаться к порту AUI или напрямую, или через AUI-кабель.

Если трансивер является связующим звеном между оптическим и медным кабелями, то его часто называют медиаконвертером.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Сетевой трансивер» в других словарях:

Трансивер — В Викисловаре есть статья «трансивер» Трансивер (англ. transceiver, от слов … Википедия

сетевой адаптер — сетевая карта сетевой адаптер сетевой интерфейс Компонент компьютера для подключения к вычислительной сети. [http://www.morepc.ru/dict/] сетевой адаптер Периферийное устройство (плата), обеспечивающее соединение компьютера и ЛВС.… … Справочник технического переводчика

Приёмопередатчик — Трансивер радиочастотный приёмопередатчик. Трансивер устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью … Википедия

Приёмопередачик — Трансивер радиочастотный приёмопередатчик. Трансивер устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью … Википедия

NE2000 — Карта NE2000 с интерфейсами 16 bit ISA и 10Base 2. NE2000 линейка популярных сетевых карт для шины ISA, первоначально производилась фирмой Novell. Программный интерфейс NE2000 реализовывался в большом количестве ка … Википедия

Источник

Трансивер: что это такое, особенности, из чего складывается цена

Современные сети связаны с применением разных технических решений в большом количестве. Сетевые трансиверы — устройства, которые могут передавать и принимать сигнал между средами системы связи с разными физическими характеристиками. По сути, это приёмник-передачик, соединяющий интерфейс хоста с локальными сетями. Далее подробно разберём, для чего нужен трансивер.

Как работает устройство?

Есть беспроводные и проводные разновидности этой конструкции.

Место установки устройств — стандартные электрические порты, либо гнёзда типа SFP, SFP+, хотя применяются и другие виды технологий, которые может поддерживать коммутатор.

Список основных компонентов включает:

Как настроить трансивер зависит от конкретной модели.

Назначение

Существует большое количество сетевых схем, в которых применяют оптоволокно вместе с соответствующими адаптерами. Основной принцип работы не отличается сложностью. От провайдера основной кабель заходит в коммутатор, снабжённый соответствующим приёмопередатчиком. Далее интернет раздаётся на компьютеры, подключенные к этому устройству.

Основные сферы применения можно описать следующим образом:

Такие устройства могут работать на линиях, которые построены только на кабелях, либо переводить сигнал на металлические магистрали с этих линий, либо в обратную сторону. Практически всегда приспособления связаны именно с данными разновидностями сред. Это важно для тех, кто хочет разобраться в том, как работает трансивер.

Виды трансиверов

Существует несколько классификаций, которые применяют по отношению к данным устройствам.

В зависимости от волнового диапазона:

Модели отличаются работой исключительно с короткими видами волн, в пределах 3–30 Мгц. При этом информация транслируется по большим расстояниям, хотя мощность остаётся сравнительно небольшой. Если есть одна небольшая территория, часто ставят несколько устройств, работающих одновременно, но не создающих помехи друг для друга.

Недостатки при таких обстоятельствах сводятся к минимуму, преимущества используются в полной мере. Проходимость бывает различной в зависимости от времени суток, иногда заметно непродолжительное замирание волн. Производители стараются заранее учитывать особенности устройств, чтобы разработать свои продукты правильно. В итоге получается правильный трансивер, цена https://www.open-vision.ru/catalog/network-equipment/opticheskie-moduli-sfp-transiveryi/ которого тоже радует.

Для таких изделий характерны волны 30–300 МГц. Распространение идёт только в диапазоне прямой видимости.

Назначение тоже позволяет выделить несколько групп.

Это категория устройств, помогающих организовать связь между несколькими непрофессиональными абонентами, которые работают в строго регламентированных частотах. Характерно наличие богатого внешнего функционала, включающего разные регуляторы и программируемые клавиши вместе с поддержкой дисплеев.

Распространены в силовых и военных структурах, часто обеспечивают оперативную связь в разных условиях. Отличаются небольшим количеством управляющих органов, ограниченностью функциональных задач.

В зависимости от применяемого типа разъёмов есть двух- и одноволоконные. Самих волокон тоже бывает разное количество, как и тип этих деталей.

Устройства часто выбирают в зависимости от оптического бюджета и дальности, которую надо поддерживать. SFP устройства одновременно служат приёмниками и передатчиками. Если происходит критическое затухание — сигнал теряется.

Указанная выше величина и есть разницы между максимальной мощностью передатчика и минимальным уровнем у приёмника. Чем больше бюджет — тем значительнее будет и дальность. Что такое трансивер, в целом, раньше уже было сказано.

Плюсы трансиверов

Стоит более подробно описать преимущества, которые получают владельцы таких устройств:

Стандарты

Для Ethernet комитет 802.3 принял большое количество стандартов.

Но только некоторые из них остаются распространёнными и актуальными на практике:

Стандартно применяют волокна на 100 метров, 10 километров, 70 или 40 километров. Скорость находится в пределах от 100 до 1000 мегабит.

40GE и 100GE — пример дополнительных стандартов, которые действуют на практике. Под них тоже можно приобрести и выбрать модули. На упаковке или в сопровождающей документации производители сразу указывают, по какому стандарту работает то или иное устройство. Но в характеристиках рекомендуется заранее смотреть, какие именно порты поддерживаются.

Из чего складывается стоимость?

В большинстве случаев стоимость зависит от разновидности устройства и от того, с какой мощностью оно работает, на каких расстояниях. На практике встречаются самодельные разновидности, нисколько не уступающие покупным. Множество моделей сохраняют цены в пределах от 500 до 700 долларов. Не составит труда выбрать именно тот аппарат, который будет справляться со своими функциями. Обзор на трансиверы тоже помогает принять решение.

Дополнительные рекомендации по выбору

Правила выбора для оптических трансиверов можно описать следующим образом:

Диагностических характеристик любого изделия должно хватить, чтобы получить необходимую информацию. Она включает не только модель и длину волны, но и марку производителя вместе с дальностью и скоростью, протоколом передачи. Дополнительно указывают типы оптических коннекторов и используемый форм-фактор.

Важно посмотреть, будет ли работать выбранная модель совместно с теми решениями, что уже имеются на практике.

Для проверки совместимости с коммутатором изучают спецификацию последнего. Главное — чтобы покупатели различали названия. Например, многие путают порты SFP и SFP+. Визуально они похожи друг на друга, но есть и серьёзные отличия.

Отдельного внимания заслуживает программная часть и операционка. Именно здесь производители точно указывают, что и как поддерживается.

Чем проще цель, для которой выбирают устройство — тем проще сделать выбор. Здесь можно опираться на стандарты и количество жил, протяжённость линии, разъёмы или штекеры, которые уже эксплуатируются.

Выводы

Выпуск специального оборудования вроде трансиверов упрощает постройку сети и налаживание связи через интернет. Есть специальные переходники, связанные с этим направлением. Надо помнить о высокой чувствительности такого оборудования к пыли. Иногда из-за этого просто теряется сигнал. Оптические технологии продолжают развиваться действительно быстрыми темпами. Трансивер — одна из основ, выполняющая роль сетевого адаптера или медиаконвертера.

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Источник

Трансиверы: что это и зачем они нужны?

В последнее время такие загадочные слова, как «трансивер», модуль MOXA и прочие, оказались на слуху. Однако пока что далеко не все понимают, что все это означает. Начнем с трансиверов. Слово это в переводе с английского состоит из сразу двух: «приемник» и «передатчик».

Позволяют же трансиверы разнообразным станциям получать и предавать данные в сетевой среде. Фактически они работают по алгоритму радиостанции. Современные организации используют данные устройства для подключения к сети компьютеров, преобразования потока неких параллельных данных, пересылаемых по шине компьютера, в поток данных уже последовательный. В таком виде их уже можно передавать по кабелю, соединяющему компьютеры в сеть.

Трансиверы очень удобно как подключать, так и затем использовать. Достаточно встроить их в плату сетевого адаптера или смонтировать на кабель в виде отдельного блока. Скажем, трансивер вида gls-lh-sm в состоянии передавать по оптическим линиям сигнал на расстояние от пяти сотен метров до десятка километров. Более того, у этой модели – расширенный температурный диапазон (вилка) эксплуатации. Как видим, достоинств у него масса. А значит, в настоящее время это – идеальное решение при построении сети.

Существуют, кроме того, оптические трансиверы, конвертирующие сигнал во внешнюю транспортную среду из среды сетевого устройства (внутренней электрической). Такая новинка делает возможным осуществление построения сети с передачей данных. Представлена оптическая модель несколькими модулями. Это X2, XENPAK, XFP, SFP. Они оптимизированы для работы с различными протоколами передачи данных. Подобный трансивер может быть как встроенным в сетевое устройство, так и сменным.

Источник

Оптические трансиверы: перспективы рынка и основные критерии выбора

Оптический трансивер (от англ. TRANSmitter – передатчик и reCEIVER – приeмник) или компактный сменный оптический модуль – это приeмо-передающее устройство, которое используется в волоконно-оптических линиях связи для обмена данными между сетевым оборудованием: коммутаторами, маршрутизаторами, мультиплексорами и другим телекоммуникационным оборудованием. При передаче данных трансиверы выполняют электрооптическое преобразование сигнала, а при приеме – оптоэлектронное.

Широкое применение сменных оптических трансиверов объясняется рядом существенных преимуществ:

Стремительное развитие телекоммуникационных сетей привело к увеличению скоростей передачи данных в волоконно-оптических системах. На рисунке 1 представлена диаграмма, описывающая динамику развития рынка оптических трансиверов за последние 5 лет.

Рисунок 1. Структура рынка оптических трансиверов

К концу 2020 года появились первые проприетарные коммерческие системы передачи данных со скоростью 400G и 800G на одной длине волны. Мировые лидеры производства оптических компонентов и коммутаторов разрабатывают сразу 3 спецификации трансиверов, работающих на скоростях, превышающих 400G. Эти спецификации стандартизируют высокоскоростные трансиверы, позволяя запустить их серийное производство и обеспечить совместимость оборудования разных производителей друг с другом.

Наиболее зависимыми от пропускной способности каналов являются дата-центры. Как показывает практика, первоначально именно там «проверяются» новые высокоскоростные решения. В дальнейшем, по мере распространения технологии и снижения ее себестоимости, эти решения перенимают остальные участники телекоммуникационного рынка, такие как магистральные провайдеры, частные корпоративные сети, интернет провайдеры и др.

На рисунке 2, представленном в отчете Yole Development в конце 2020 года, отображены тенденции развития рынка коммутаторов и трансиверов для дата-центров.

Рисунок 2. Тенденции развития рынка коммутаторов и трансиверов

Как показано на рисунке, примерно каждые 3 года пропускная способность каналов и производительность маршрутизаторов удваивается и появляется серьезный конкурент сменным трансиверам – кремнивая фотоника (Si-photonics). По сути, это приемо-передающий модуль, выполненный непосредственно на плате устройства, а не в виде сменного модуля. Технологию еще называют «совместно упакованная оптика» (co-packaged optics). Решение позволяет значительно снизить стоимость и увеличить энергоэффективность каналообразующего оборудования. По прогнозным оценкам аналитиков ожидается, что к 2025 году именно такое решение будет основным для передачи данных внутри дата-центров и центров обмена данными.

При выборе оптического трансивера необходимо учитывать ряд важных факторов:

Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных факторов.

1. Форм-факторы оптических трансиверов

Форм-фактор оптического трансивера определяет его габариты, скорость передачи и энергопотребление. Более новые форм-факторы могут быть обратно совместимы с более ранними (рисунок 3). Некоторые форм-факторы совпадают по габаритам, но, в случае если сетевое оборудование не поддерживает определенный стандарт, то неподдерживаемый трансивер работать не будет. Узнать какие форм-факторы поддерживает коммутатор можно в технической документации устройства или непосредственно в консоли управления оборудования.

Рисунок 3. Совместимость трансиверов разных форм-факторов

Важно отметить, что трансивер должен быть совместим с Вашим сетевым оборудованием. Для ряда коммутаторов требуется, чтобы микрокод трансивера был обновлен именно под конкретного производителя. Эта процедура называется «прошивка модулей» и выполняется с использованием специального устройства – программатора и файла-прошивки.

В случае, если необходимый интерфейс не поддерживается Вашим активным оборудованием, например, требуется принять 40G на канал в 10G коммутатор, то используются устройства, называемые транспондерами, которые могут преобразовать канал 40G в 4 канала по 10G. Подробнее с оборудованием можно ознакомиться разделе «Транспондеры». Также следует отметить, что часть задач можно решить с использованием специальных кабельных сборок – DAC/AOC (ссылка на DAC/AOC).

2. Скорости и протоколы

При выборе оптического трансивера нужно учитывать необходимый Вам протокол передачи данных. В подавляющем большинстве случаев это Ethernet, но для некоторых задач необходимо будет использовать и другие протоколы, например, для построения систем хранения данных в основном используется Fibre Channel.

В таблице ниже приведен перечень наиболее распространенных протоколов и их линейные скорости.

Рисунок 4 поможет Вам сориентироваться и верно подобрать форм-фактор оптического трансивера исходя из требуемой скорости передачи данных.

Рисунок 4. Соответствие форм-фактора и скорости передачи трансивера

3. Использование технологии спектрального уплотнения

Выбор технологии спектрального уплотнения определяется имеющейся волоконной емкостью и топологией построения сети. По сути, технология спектрального уплотнения позволяет передавать несколько каналов на разных несущих длинах волн в одном оптическом одномодовом волокне.

Все оптические трансиверы можно условно разделить на три вида:

CWDM – 18 длин волн или 9 дуплексных каналов, 1270 – 1610 нм с шагом 20 нм

MWDM – 12 длин волн или 6 дуплексных каналов, 1270 – 1370 нм с шагом 20±3,5 нм

LWDM – 12 длин волн или 6 дуплексных каналов, 1270 – 1320 нм с шагом

DWDM – 40 длин волн или 20 дуплексных каналов для сетки частот 100 ГГЦ, 1528 – 1565 нм с шагом 0,8 нм / 96 длин волн или 48 дуплексных каналов для сетки частот 50 ГГЦ, 1527 – 1567 нм с шагом 0,4 нм

Возможно создание и гибридных систем, например, организация системы передачи данных, в которой обе технологии – CWDM и DWDM – используются одновременно.

Следует отметить, что большое значение при выборе типа спектрального уплотнения имеет дальность передачи данных. Так, при передаче на большие расстояния (более 80 км) оптический сигнал необходимо усиливать специальными устройствами – EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier), которые увеличивают мощность передаваемого оптического сигнала в диапазоне 1529 – 1564 нм, что возможно только для DWDM-систем.

В некоторых современных высокоскоростных трансиверах, например QSFP+ и QSFP28, для работы используется одновременно 4 несущие длины волны (в диапазоне CWDM или LWDM), что в свою очередь ограничивает возможность их применения в составе систем спектрального уплотнения. На помощь приходят передовые решения в области систем активного спектрального уплотнения, которые позволяют преобразовать сигнал в другой интерфейс, а также объединять меньшие по емкости каналы в один канал 100G/200G. Для передачи сигнала в линию используются когерентные трансиверы (технология, использующая модуляцию амплитуды и фазы световых колебаний, а также передачу через две поляризации), которые в рабочем диапазоне DWDM позволяют передавать сигнал на дистанцию, превышающую 10 000 км (с использованием промежуточных узлов регенерации сигнала).

Для работы в составе хPON-сетей используются специализированные SFP-модули.

4. Протяженность линии связи

Ключевым критерием выбора трансивера является оптический бюджет. При передаче данных на дальние расстояния (более 80 км) основными «ограничителями» являются затухание сигнала и нелинейные искажения сигнала, вызванные хроматической дисперсией в оптическом волокне (уширение импульсов).

Первая проблема решается путем использования трансиверов с более мощными передатчиками (тип лазера) и чувствительными приемниками (тип фотодиода), а также установкой оптических усилителей или 3R-регенераторов.

Для решения второй проблемы, связанной с нелинейным искажением сигнала, необходимо использовать компенсаторы дисперсии или волокно с пониженным показателем дисперсии (G.655), или технологию когерентной передачи, которая не подвержена дисперсии.

Помимо оптического бюджета у каждого трансивера есть параметр, называемый «максимально возможная мощность на входе фотоприемника». При превышении порогового значения мощности оптического сигнала возникает вероятность появления ошибок или выхода из строя фотодиода, и, как следствие, всего трансивера. В данном случае необходимо использовать оптические аттенюаторы.

Для коротких трасс (до 500 м для скоростей более 10G и до 2 км для скоростей до 1G) возможно использование многогодового волокна и трансиверов, работающих на длине волны 850 нм. Данное решение позволяет снизить затраты на организацию канала, поскольку стоимость таких трансиверов меньше, чем стоимость трансиверов для одномодовых волокон.

Для коммутаций в рамках одной стойки или одного зала возможно использование кабельных сборок – DAC (до 7 м) или AOC (до 300 м). Заранее «предсобранная» пара трансиверов, соединенных между собой медным (twinax – DAC) или оптическим (AOC) кабелем, является наиболее бюджетным решением.

5. Тип оптического кабеля и коннектор

Как упоминалось выше, оптический кабель можно классифицировать, выделив два вида – одномодовый и многомодовый. Несмотря на то, что разъемы для одномодовых и многомодовых кабелей одинаковые, использовать непредназначенные для данного типа волокна трансиверы крайне нежелательно, так как это может сказаться на стабильности и качестве работы канала.

Что касается соединения, то трансиверы отличаются друг от друга типом разъема (наиболее распространенные – SC, LC, CS и MPO). Для каждого трансивера требуется свой тип коннектора оптического патчкорда.

6. Температурный режим

7. Поддержка DDM

DDM (Digital Diagnostics Monitoring, у некоторых производителей может называться DOM или DDMI) – это аппаратная функция оптического трансивера, которая позволяет с помощью удаленного доступа к сетевому оборудованию получать данные о параметрах установленных модулей: напряжение, температура, ток смещения, мощность лазера, уровень принимаемого сигнала и пр.

Данная функция полезна при эксплуатации и диагностике повреждений. Подключение показаний DDM к системам мониторинга позволяет своевременно предупреждать возникновение аварийной ситуации на линии, а также точно определить участок сети, на котором возникла неисправность.

Обращайтесь к нам при строительстве или модернизации оптической сети любого масштаба. Наши инженеры помогут Вам выбрать оборудование, полностью соответствующее специфике проекта и особенностям топологии сети.

Источник

Статья ‘Общий обзор радиолюбительского шека или что же нужно радиолюбителю?’

Общий обзор радиолюбительского шека или что же нужно радиолюбителю?

Часть 1 – «Основной выбор»

Кто сказал, что радиолюбительское хобби, постепенно уходит в небытие? Что HAM-ов становится с каждым годом все меньше и меньше? Лично я считаю, что это все слухи. Длительное время являясь руководителем организации по работе с радиолюбителями, я вижу постоянную тенденцию пополнения наших рядов за счет молодых и энергичных людей, за счет зрелых людей которые когда то слышали о нашем хобби или занимались им, но отошли в силу обстоятельств на время от активного участия в HAM сообществе и теперь снова вернувшиеся в наши ряды. Данный текст пишу для них. Постоянно общаясь с пополнившими наши ряды бойцами, сотни раз отвечая на вопрос – «Что же мне будет нужно кроме трансивера?», у меня появилось желание написать статью в помощь начинающему радиолюбителю по выбору аппаратуры для повседневной работы. Да простят меня мэтры, корифеи и просто опытные члены радиолюбительского сообщества, за этот скромный опус. Если Вам уже не нужно объяснять что нужно в повседневной радиолюбительской жизни, если Вы уже знаете все, то спокойно пропустите данный текст как никчемный. Но все же, может стоит уделить ему несколько минут Вашего драгоценного внимания? Вспомните, те дни, когда Вы только начинали, поделитесь Вашим опытом в создании собственного шека. И я с удовольствием включу Ваши замечания в этот текст, торжественно приму Вас в соавторы и совместно с Вами мы сможем создать хороший инструмент в помощь начинающему радиолюбителю. В данной статье я все же позволю себе сделать некоторые рекомендации по некоторым видам товаров (в рамках дозволенного), но основной уклон сделаю на объяснении начинающему радиолюбителю о том что можно поставить себе на стол, подключить к своему трансиверу, так чтобы это было удобно, полезно и приносило радость от занятия нашим хобби. Выбор же конкретного товара, зачастую требует отдельной статьи или в большинстве случаев книги или нескольких книг. Я позволю себе сделать ссылки на те, или иные уже написанные известные статьи других авторов, про выбор ряда товаров напишу сам в отдельных статьях. Выбор есть у каждого, принимать мои советы или нет.

Давно минуло то время, когда для того чтобы выйти в эфир обязательно необходимо было научиться азам радиоэлектроники, подружиться с паяльником, выбрать интересную схему или придумать что либо самому, да и еще и выучить азбуку морзе. В наш стремительный век, многим бывает уже не угнаться за развивающимися технологиями и многим уже бывает это и неинтересно. Наше хобби вышло на новый уровень, кому-то, как и прежде, интересно разбираться во «внутренностях» аппаратуры, экспериментировать, паять, создавать что-то свое. А некоторым интересна просто работа в эфире, повседневное общение с корреспондентами со всего мира, выполнение дипломных программ, полевые выезды, участие в соревнованиях. Прошу не кидать в меня за это утверждение камнями – каждый в радиолюбительском хобби находит что-то свое и именно поэтому оно до сих пор живет и развивается, ведь это же хобби – занятие для души и каждый в нем находит свои игрушки. Но все же я глубоко уважаю тех, кто имея современную аппаратуру, продолжает эксперименты, создает, улучшает, интересуется. Возможно сегодняшний новичок, желающий только работать «цифрой», наигравшись с фирменной техникой, «залезет» паяльником, к примеру, в антенный тюнер, чтобы улучшить его характеристики или заинтересуется разработкой новой антенны и это подтолкнет его к тем, кто считает себя «радиолюбителем старой школы».

Но довольно слов – к делу.

Сразу сделаю небольшое пояснение – что такое «радиолюбительский шек»? Это просто рабочее место радиолюбителя на нашем сленге. Это, то место, где радиолюбитель занимается своим хобби, включающее в себя стол, стул, и всю аппаратуру и необходимые «прибамбасы». Именно подготовкой Вашего шека, мы и займемся сейчас и в рамках этой статьи мы создадим наш «виртуальный» шек.

Предположим, что выбор трансивера уже сделан, Вы все решили, что же дальше? А дальше нужно заставить трансивер работать, подключить все необходимое. В рамках данной статьи я буду пользоваться «выбором» трансивера на примере ICOM IC-718, простого, выносливого и, крайне замечательного трансивера, учитывая то, что он был и моим «первенцем».

Поместим трансивер ICOM IC-718 в наш виртуальный шек.

Выбирая трансивер низкой ценовой категории, стоит помнить, что вы приобретаете «голый» аппарат и некоторые функции в трансивере будут доступны только после приобретения и установки в трансивер дополнительных модулей (в трансиверах средней и высокой ценовых категорий, данные модули уже установлены). К таким модулям стоит отнести DSP (Digital Signal Processor – представляющий собой модуль цифровой обработки сигнала, включающий в себя функцию NR (Noise Reduction – шумоподавление) уменьшающую шумовые компоненты и усиливая полезный сигнал, а так же автоматический режекторный фильтр – который автоматически уменьшает тональные помехи, оставляя полезный сигнал; так же к дополнительным модулям стоит отнести фильтры по ПЧ (промежуточная частота) – уменьшающие полосу пропускания ПЧ в целях «отстройки» от соседних сигналов и помех, для наилучшего, более четкого приема интересующего вас сигнала. Фильтры по ПЧ в современных трансиверах стоит подбирать под ту модуляцию, с которой вы будете больше всего работать. Так, например, если вы будете работать только голосом в SSB, стоит искать фильтры для работы с голосовой модуляцией SSB, если хотите работать активно телеграфом, стоит искать фильтры CW. Стоит так же заметить, что фильтры зачастую бывают необходимы при работе на частотах с большой плотностью сигналов, к примеру, при проведении соревнований (контестов). При обычной работе, начинающему радиолюбителю, фильтры по ПЧ, в основном не нужны.

Но все же, добавим к «виртуально» выбранному трансиверу IC-718, DSP модуль UT-106 и телеграфный фильтр FL-52A.

Для того чтобы трансивер ожил, экран засветился и появились какие-то звуки, необходимо запитать его электрическим током. Для этого созданы источники питания (блоки питания). Блоки питания для трансиверов подразделяются на импульсные и трансформаторные (рассказ о преимуществах выбора того или иного типа блока питания выношу за рамки данной статьи, для более подробного анализа их различия и рекомендаций по наилучшему выбору). Все современные, фирменные, выпускаемые трансиверы имеют питающее напряжение 13.8 Вольт и различаются силой подаваемого тока. Сила тока подключаемого к трансиверу источника питания подбирается в зависимости от мощности самого трансивера. Если вы остановили свой выбор на 100 Ваттной версии (большинство трансиверов), то максимальная сила тока источника питания должна быть не менее 20-22 Ампер. Для трансиверов с низкой выходной мощностью, к примеру, Yaesu FT-817ND или Flex-1500, можно спокойно обойтись блоком питания с более низкой силой тока. Для трансиверов с увеличенной выходной мощностью, требуются источники питания с большей силой тока, так к трансиверу Kenwood TS-480HX (200 Ватт выходной мощности) требуется источник питания с силой тока 41 Ампер или два источника питания на 22 Ампера каждый. В нашем случае к трансиверу ICOM IC-718, я рекомендую использовать проверенный и надежный блок питания Alinco DM-330MVE. Добавляем его в наш виртуальный шек.

Стоит отметить, что «топовые» версии трансиверов, таких как ICOM IC-7700, ICOM IC-7800, YAESU FT-2000 и др., имеют встроенные блоки питания и в дополнительных не нуждаются.

Трансивер и блок питания у нас уже есть. Подключаем трансивер идущим к нему в комплекте кабелем питания к блоку питания. Но включать его, еще пока не следует.

Для того чтобы принять сигнал на трансивер и передать свой сигнал в эфир, необходима антенна. Если говорить простым языком – то антенна, по сути, является устройством, приема и передачи электромагнитных волн. Но не все так просто. Стоит помнить замечательное высказывание – лучший усилитель – это хорошая антенна. Тема выбора антенны для радиолюбителей всегда была и всегда будет одной из наиболее острых и актуальных. Как выбрать антенну, какую купить? Как ее установить, настроить? При осуществлении выбора антенны стоит учитывать громадное количество факторов и для ответов на эти вопросы помогут многочисленные книги, журналы и статьи других авторов. Здесь я останавливаться на этом не буду, а рассказ о типах возможных антенн, вынесу в рамки отдельной статьи. Позволю себе сделать выбор в наш «виртуальный» шек, простой и недорогой антенны конструкции G5RV, в нашем случае MFJ-1778.

В случае если вы планируете использовать несколько антенн, чтобы постоянно не менять подключенный к трансиверу кабель, для удобства советую использовать антенный коммутатор. Выбор антенного коммутатора зависит от количества желаемых антенн, а так же от желаемого удобства в использовании. Для удобства в использовании антенные коммутаторы бывают двух видов:

Добавляем антенный коммутатор Ameritron RCS-8VX в наш «виртуальный» шек.

Если вы проживаете в условиях города, то иногда стоит задуматься и о соседях, так как иногда, вносимые радиолюбителем помехи в обычное радио и телевизионное вещание, могут заставить ваших соседей относиться к вам более враждебно, чем раньше. Чтобы не допускать подобных ситуаций, советую использовать фильтр нижних частот. Фильтр нижних частот, блокирует нежелательные гармонические излучения вашего сигнала выше частоты среза устанавливаемого фильтром, что позволяет избежать помех другим радиоэлектронным устройствам (в частности телевещанию). Добавим ФНЧ MFJ-702B, в наш «виртуальный» шек.

Установив антенну, коммутатор и фильтр нижних частот, стоит подумать и о защите Вашей аппаратуры от грозовых и статических напряжений, которые могут повредить вашу аппаратуру и привести к поломкам и затратным ремонтам. Стоит помнить – что повреждения от грозовых и статических напряжений не покрываются гарантией на аппаратуру.

Первое – это защита от грозовых напряжений. Для этого используются грозоразрядники, имеющие в своем устройстве элемент, разрушающийся при поступлении на него высокого напряжения от антенны, обычно возникающего при грозовой погоде. Но, даже имея в своем пользовании грозоразрядник, стоит помнить, что он не спасет трансивер от прямого попадания молнии в антенну и при грозе, нужно отключать антенный кабель от трансивера. Береженого, как говорится и бог бережет. В нашем случае воспользуемся грозоразрядником M-Tech MCA-35RS.

Для защиты от статического напряжения стоит использовать заземление. Варианты устройства заземления вынесу за рамки данной статьи.

Имея в своем распоряжении трансивер и антенну, стоит подумать, насколько хорошо согласован трансивер и антенно-фидерная система. Этот параметр называется коэффициент стоячей волны (КСВ). При осуществлении передачи сигнала в эфир, часть передаваемой радиоволны через фидер и антенну, отражается и возвращается обратно в трансивер. Отраженная волна может значительно повредить трансивер, что приведет к дорогостоящему ремонту. Повреждения трансивера, вызванные несогласованными антеннами, не покрываются гарантией. Современные трансиверы, конечно, имеют некоторую защиту от обратной волны – автоматически уменьшая мощность передачи или отключая передачу полностью, в случае обнаружения высокого уровня КСВ. Для измерения КСВ используются прибор под названием – КСВ-метр. В большинстве трансиверов КСВ-метр является встроенной функцией, но, как правило, встроенный КСВ-метр бывает неинформативным и не всегда точным. Поэтому многие радиолюбители используют внешние, точные КСВ-метры. Добавим в наш «виртуальный» шек, внешний КСВ-метр Vectronics PM-30.

Давайте теперь, соединим все необходимые разъемы нашей аппаратуры. Для соединения антенны с трансивером, нам понадобятся разъемы PL-259 – такие разъемы используются в современных КВ трансиверах, а так же высокочастотный 50-омный кабель, типов RG-213 или RG-58, который мы выбрали ранее. Разъемы PL-259 так же бывают нескольких видов, для подсоединения к конкретному типу кабеля. Основными типами для нас являются PL-259 (Под RG-213) и PL-259 (Под RG-58). Количество разъемов для подключения, всегда четное и под каждое соединение двух устройств, требуется пара разъемов.

Теперь подключим последние необходимые устройства – идущую к трансиверу в штатной комплектации тангенту (ручной микрофон) и если вы знаете азбуку морзе – телеграфный манипулятор, включить трансивер и начинать начать работу. Все что нужно, для нормальной, обычной работы у нас уже собрано.

Но на этом моя статья не заканчивается. Как я написал в самом начале статьи – важно сделать, чтобы было удобно и полезно. А удобство и польза, формируется от использования разных приятных и полезных мелочей. К таким приятным и полезным мелочам я и перейду во второй части статьи, под названием «Приятные и полезные мелочи в радиолюбительском шеке».

Источник

Что такое трансивер и как его выбрать?

Современные компьютерные сети отличаются множеством технических решений. Сетевой трансивер — устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник-передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью, такой как Ethernet. Трансиверы Ethernet содержат электронные устройства, передающие сигнал в кабель и детектирующие коллизии.

Трансивер позволяет станции передавать и получать из общей сетевой среды передачи. Дополнительно, трансиверы Ethernet определяют коллизии в среде и обеспечивают электрическую изоляцию между станциями. 10BASE2 и 10BASE5 трансиверы подключаются напрямую к среде передачи (кабель) общая шина. Хотя первый обычно использует внутренний трансивер, встроенный в схему контроллера и Т-коннектор для подключения к кабелю, а второй (10Base5) использует отдельный внешний трансивер и AUI-кабель или трансиверный кабель для подключения к контроллеру. 10BASE-F, 10BASE-T, FOIRL также обычно используют внутренние трансиверы. Надо сказать, что существуют также внешние трансиверы для 10Base2, 10BaseF, 10baseT и FOIRL, которые могут отдельно подключаться к порту AUI или напрямую, или через AUI-кабель.

Если трансивер является связующим звеном между оптическим и медным кабелями, то его часто называют медиаконвертером.

Стоимость данного девайса зависит не только от производителя, но и набора функций. Компания Неттикс поможет вам грамотно подобрать наиболее оптимальную модель. Вам необходимо только озвучить свои требования и пожелания. Предложенные варианты сетевых трансивером вас однозначно порадуют. Совершить грамотный выбор не составит никакого труда.

Нюансы выбора

Во время подбора сетевого трансивера обязательно обращайте свое внимание на наличие следующих параметров:

Если вы не совсем разбираетесь в данном вопросе, то технические консультанты помогут вам разобраться во всех деталях. Специалисты готовы ответить на все ваши вопросы, предоставить рекомендации и окажут необходимую помощь. Покупка сетевого трансивера поможет вам решить все ваши задачи.

Качество оборудования соответствует самым высоким требованиям. Каждый покупатель может быть уверен в его превосходных технических и эксплуатационных характеристиках. Сетевые трансиверы представлены в ассортименте, что дает возможность клиентам подобрать наиболее оптимальное решение. Соотношение цены и качества действительно приятно удивит. Именно тут вы сможете грамотно распорядиться своим финансовым бюджетом на закупку сетевого трансивера.

Выгодное предложение

Компания Неттикс готова вам предоставлять лучшие решения для вашего бизнеса. Покупка сетевого трансивера не станет исключением. Здесь есть прекрасная возможность стать владельцем высококачественного оборудования по адекватной цене. Согласно вашим параметрам получится подобрать эффективное оборудование. Индивидуальный подход и великолепный сервис никого не сможет оставить равнодушным. Сотрудничать с компанией действительно выгодно и разумно.

Сетевой трансивер обеспечит бесперебойную работу сети. Вам больше не придется тратить свое время на поиск и устранения неполадок. Обмениваться данными, информацией теперь вы сможете в безопасных условиях. Никто не сможет навредить вам. Компания Неттикс готова вам содействовать во всех ваших начинаниях. Именно тут всегда сможете совершить качественное приобретение, о котором не придется сожалеть. Поступайте грамотно, разумно. Пользоваться качественным сетевым оборудованием действительно здорово. Источник: Компания «Неттикс»

Источник

Основные параметры и сертификация оптических SFP модулей

Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов.
Гельвеций

Оптические трансиверы

В настоящее время применение оптических технологий при построении телекоммуникационных сетей стало практически повсеместным. Каждый, кто имел дело с оптическим коммутационным или передающим оборудованием, сталкивался с работой оптических приемо-передающих устройств – трансиверов (англ. transceiver = transmitter + receiver).

Трансиверы предназначены для преобразования электрических сигналов в оптические для последующей передачи по волоконно-оптической линии и последующего оптоэлектронного преобразования на приеме. На начальном этапе развития волоконной оптики приемо-передатчики монтировались на печатных платах активного оборудования. Впоследствии с ростом номенклатуры таких устройств (коммутаторов, маршрутизаторов, мультиплексоров, медиаконверторов) появилась необходимость разделения частей, отвечающих за обработку информации и за ее передачу (по сути — сопряжение с оптической линией).

В последние 10-15 лет оптические трансиверы представляют собой компактные сменные модули, рассчитанные на различные параметры линий передачи и устанавливаемые в стандартизированные электрические порты активного оборудования. Это позволяет оптимизировать затраты при проектировании, и особенно — реконструкции оптических сетей. Например, возможно увеличение скорости, дальности передачи, увеличение объема передаваемой информации за счет применения систем спектрального мультиплексирования (WDM, CWDM, DWDM). Или, допустим, использовать в одном коммутаторе различные типы трансиверов для разноудаленных абонентов.

Сейчас наиболее популярным стандартом сменных оптических трансиверов стали SFP модули (англ. Small Form-factor Pluggable). Они представляют собой малогабаритные конструкции в металлическом корпусе (для механической защиты и электромагнитного экранирования) с выводами для подключения к слотам активного оборудования. Также в модуле имеется два оптических порта: излучателя (Tx) и фотоприемника (Rx) для работы в двухволоконном режиме. В одноволоконных SFP есть только один оптический порт, а направление передачи и приема разделяется внутри модуля с помощью встроенного WDM-мультиплексора (BOSA, Bidirectional Optical Sub-Assemblies). В таком случае трансиверы работают в паре на двух длинах волн.

На плате модуля кроме, собственно, излучателя и фотодетектора находятся схемы обеспечения тока накачки излучателя, преобразования в линейный код, смещения на фотодетекторе, термостабилизации и т. д.

Рис.1. Структурная схема сменного оптического трансивера

Геометрические размеры, механические параметры, электропитание, параметры электрических интерфейсов и другие данные модулей прописаны в спецификации MSA SFF-8704i.

Что касается параметров оптического интерфейса, то они в достаточно обобщенном виде описаны в стандартах по сетям Ethernet: 802.3u (100BASE-X), 802.3ae (1000BASE-X), 802.3ae (10GBASE-X) и другие.

Таб.1. Стандарты оптических интерфейсов Ethernet

* Интерфейс не стандартизирован, но активно применяется на рынке.
** По некоторым источникам — до 100 км

Стандарт SFP предусматривает передачу информации со скоростью 1Гбит/с с возможностью передачи 100 Мбит/с либо только 100 Мбит/с. Для передачи более высокоскоростных потоков в дальнейшем были разработаны SFP+ (10 Гбит/с), XFP (10 Гбит/с), QSFP+ (40 Гбит/с), CFP (100 Гбит/с). Однако при более высоких скоростях производится обработка сигналов на более высоких частотах. Это требует большего теплоотвода и, соответственно, больших габаритов. Поэтому, собственно, форм-фактор SFP сохранился еще только в модулях SFP+.

В данной статье мы будем говорить только о параметрах наиболее популярных сейчас модулей SFP, SFP+ и XFP, так как модели трансиверов на скорости более 10 Гбит/с — это отдельный и достаточно интересный вопрос.

Здесь же мы, не претендуя на полноту материала и не приводя математических выкладок, рассмотрим, в первую очередь, систему параметров оптических интерфейсов приемо-передающих модулей. Понимание сути параметров позволит правильно спроектировать сегменты оптических сетей: выбрать оптимальные параметры излучателя и фотоприемника при минимальных затратах.

Параметры оптического излучателя

Тип излучателя (Transmitter type).
Как правило, в качестве излучателей используются лазерные диоды, тип которых зависит от типа волокна, а также требуемой мощности и узкополосности. Лазеры Фабри-Перо (FP) отличаются средней мощностью, широким спектром излучения и относительно невысокой стоимостью (Рис. 2). Они используются с одномодовыми (на длине волны 1310 нм, реже – 1550 нм) и многомодовыми волокнами (на длинах волн 850 нм и 1300 нм) при длинах линий от нескольких сотен метров до нескольких километров и скоростях передачи 100 Мбит/с и 1 Гбит/с. Вертикально-излучающие лазеры (VCSEL) были разработаны для локальных оптических сетей. Они отличаются невысокой стоимостью, узким спектром и работают, как правило, с многомодовыми волокнами на длине волны 850 нм при передаче потоков 1 Гбит/с и 10 Гбит/с на расстояния в несколько сот метров. Динамические одномодовые лазеры с распределенной обратной связью (DFB) отличаются узким спектром при средней и большой мощности. Технология производства с подавлением боковых мод излучения определяет стоимость большую, чем у двух предыдущих типов лазеров. Предназначены они для работы с одномодовыми волокнами на длинах волн 1310 нм и 1550 нм, при передаче информации со скоростью 1 Гбит/с, 10 Гбит/с и более на расстояния в десятки километров (с усилителями – несколько сот километров). Такие излучатели используются и в CWDM системах. Самые сложные и дорогостоящие лазеры с внешним резонатором (EML) отличаются исключительно узким спектром. Это принципиально важно при передаче высокоскоростных потоков (10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с) на большие расстояния, особенно на длине волны 1550 нм, где в волокнах достаточно большая хроматическая дисперсия. Узкополосные лазеры EML используются также в системах спектрального мультиплексирования CWDM и DWDM. Следует отметить, что далеко не всегда производители указывают в спецификациях тип излучателя.

Тип волокна (Fiber type).
Для передачи оптических сигналов, как правило, используют два основных типа волокон: многомодовое (ММ) и одномодовое (SМ). Соответственно излучатель и фотодетектор оптического трансивера должны быть предназначены для работы с одним из этих двух типов волокон. Обычно это отражается в их маркировке и технической спецификации. Особенности типов волокон (например, ОМ3, ОМ4 – для многомодовых или DS, NZFSF, BIF – для одномодовых) учитываться не должны. Другое дело что коэффициент затухания, коэффициент хроматической дисперсии, коэффициент широкополосности (только для ММ) и прочие параметры применяемых типов волокон должны обязательно учитываться при расчете бюджета мощности, суммарной дисперсии, длины линии и т.д.

Количество оптических портов.
В двухолоконных оптических трансиверах используется два порта: оптический излучатель (Tx, Transmitter) и фотоприемник (Rx, Receiver). Такие модули используют для передачи в двух разных направлениях два волокна и одну рабочую длину волны. В последнее время значительно чаще применяются одноволоконные трансиверы с одним оптическим портом. Они работают, что называется «в паре»: передача в двух разных направлениях по одному волокну идет на двух рабочих длинах волн. Сигналы передачи и приема разделяются внутри модуля с помощью встроенного WDM-мультиплексора.

Тип оптического разъема (Connector type).
Для подключения к оптической линии могут использоваться самые разнообразные типы разъемов. Сейчас в сетях Ethernet наиболее популярны малогабаритные разъемы типа LC (в двухолоконных и одноволоконных модулях), а также SC (только в одноволоконных модулях).

Коэффициент подавления боковых мод (Side Mode Suppression Ratio, SMSR).
Этот параметр относится только к лазерам DFB и EML. Он показывает, на сколько дБ амплитуда первой боковой моды (лепестка) меньше амплитуды центральной продольной моды (см.рисунок [Спектры излучателей]). Таким образом, дается численная характеристика качества избирательности резонатора излучателя. Обычно минимальное значение SMSR нормируется на уровне 30 дБ.

Рис.2 Типичные спектры лазерных излучателей различных типов

Центральная длина волны (Transmitter Central Wavelength).
Это — длина волны, на которой передается наибольшая мощность излучения. Для лазеров типа DFB и EML она практически совпадает с пиковой длиной волны. Обычно для передачи сигналов используются длины волн локальных минимумов затухания («окон прозрачности») в оптических волокнах: 850 нм или 1310 нм – для многомодовых волокон; 1310 нм или 1550 нм – для одномодовых. Для оптических трансиверов CWDM, DWDM длина волны соответствует сетке частот, указанных в Рекомендациях ITU-T G.694.2 и G.694.1 соответственно (см. таблицу 2).

Таб. 2. Длины волн оптических трансиверов CWDM

Максимальная и минимальная мощность излучателя (Max./Min Average output power, Mean launched power).
Средний уровень мощности на выходе излучателя, т.е. мощности, вводимой в волокно. Средний — имеется в виду не уровень пиковый. Как правило, в спецификациях дается два значения: максимальный и минимальный. Технология производства оптических излучателей (TOSA, Transmitter Optical Sub-Assemblies) подразумевает некоторый разброс параметров. Реальная выходная мощность будет находиться в пределах между максимальным и минимальным значением. Но при расчете бюджета мощности в линии следует учитывать именно минимальное значение средней мощности.

Рис.3. Уровни мощности оптических сигналов при передаче их по линии

Глаз-диаграмма (Eye pattern).
Является графическим представлением цифрового сигнала, позволяющим оценить качество передачи. Она представляет собой результат наложения всех импульсов реальной последовательности на тактовом интервале. Перекрытие импульсов «1» и «0» и образует, собственно, «глаз» (Рис. 4). Его вертикальный раскрыв определяется уровнями единичным и нулевым, а горизонтальная растянутость – временем нарастания (Rise Time) и спада (Fall Time) импульсов. Поскольку форма выходных сигналов носит вероятностный характер, результирующий глаз всегда несколько «размыт». Для нормирования глаз-диаграммы предусматривается специальный шаблон (Eye pattern mask), в который должны вписываться все вариации.

Международными стандартами (ITU-T G.957, IEEE 802.3) прописаны формализованные параметры типа X и Y, определяющие границы элементов шаблона. Принципиально важно сохранение правильной формы сигнала на приемной стороне. Однако, наличие помех при передаче сигналов по линии приводит к сокращению области раскрыва глаза. Искажения по амплитуде определяется результирующими искажениями вследствие межсимвольных переходов, наложения мощности переотраженных импульсов, неидеальности характеристик усилителей и т.п. Уменьшения раскрыва возникают из-за дисперсионных искажений, дрожания фазы (джиттера) и других факторов, влияющих на искажение фронтов импульсов. Амплитудные и временные искажения могут также привести к тому, что на приемном устройстве будет неоптимально выбран момент и уровень принятия решения о соответствии «1» или «0». Численно глаз-диаграмма характеризуется параметрами OMA и ER, которые рассматриваются далее.

Рис.4. Глаз-диаграмма выходного оптического сигнала

Амплитуда оптического модулированного сигнала (Optical Modulation Amplitude, OMA) и Коэффициент гашения импульса (Extinction Ratio, ER).
Оба этих параметра характеризуют величину раскрытия «глаза» в глаз-диаграмме. Разница в том, что OMA характеризует разность уровней оптической мощности «1» и «0» в привязке к их абсолютным значениям (в дБ или мВт), а ER характеризует отношение этих уровней друг к другу (как безразмерная величина или в дБ). После прохождения сигналом оптической линии передачи амплитуда сигнала уменьшается, уменьшается и OMA. А поскольку уменьшаются уровни соотношения и «1» и «0», то их соотношение ER практически не меняется. Эти параметры важны для оценки коэффициента ошибок на приеме. С их помощью рассчитывается такая характеристика, как ухудшение качества сигнала на приеме вследствие уменьшения мощности импульса (Power Penalty). Реальные минимальные значения ER обычно составляют 8,2…10 дБ для трансиверов 100 Мбит/с и 1 Гбит/с.

Для больших скоростей и небольших расстояний специфицируются меньшие значения – 3,5…5,5 дБ. Несмотря на то, что большее значение ER предполагает лучшие условия распознавания сигналов на приеме, обеспечить на выходе передатчика большую разность уровней «1» и «0» бывает довольно сложно технически. Более высокий верхний уровень ограничен температурным режимом источника излучения. А понижение уровня «0» усложнит его распознавание на приеме.

Рис.5. Уровни мощности и амплитуда выходного оптического сигнала

Общее выходное дрожание фазы (Total Jitter).
Дрожание фазы (джиттер) оптического передатчика проявляется в смещении импульса на тактовом интервале или смещении фронтов импульса. Как правило, причина джиттера в неидеальности задающего генератора и систем фазовой автоподстройки частоты. Впоследствии, на приеме, это может привести к смещению момента времени, в который происходит принятие решения об уровне сигнала. Такая рассинхронизация особенно неприятна для сетей и систем, работающих в синхронном режиме. Сети Ethernet менее чувствительны к дрожанию фазы на передаче. Общий джиттер нормируется либо в единицах времени (пс), либо как часть тактового интервала (UI), на котором произошло смещение пика относительно другого пика (p-p). Типичным требованием является 0,24 UI или 0,35UI для Gigabit Ethernet и 0,21 UI для 10G Ethernet. Некоторые производители еще отдельно специфицируют дрожание фазы, вызванное содержанием данных (Data Dependent Jitter, DDJ) и собственный джиттер, не связанный с передачей сигналов (Uncorrelated Jitter, UJ), но эти уточнения не столь существенны.

Рис.6. Джиттер передаваемого сигнала

Минимальная относительная плотность мощности шума (Relative Intensity Noise, RIN).
Параметр, характеризующий собственные шумы излучателя в заданной полосе частот. Они возникают в результате спонтанного излучения источника и зависят от температурного режима, соотношения тока смещения и порогового тока. Мощность шумов уменьшается пропорционально квадрату средней мощности излучения. Приемлемым значением является – 120…130 дБ/Гц. Чем больше дальность и скорость передачи, тем меньшую плотность шума (т.е. большее абсолютное значение со знаком минус) желательно иметь. Для справки можно добавить, что излучатели для передачи аналоговых сигналов (например, в сетях кабельного телевидения) имеют на 20 — 30 дБ ниже.

Динамический диапазон (Attenuation range, AR, Optical link loss).
Показывет в дБ, какие потери мощности сигнала можно допустить без потери качества передаваемой информации, т.е. без увеличения коэффициента ошибок выше заданного. Динамический диапазон не всегда указывается в спецификациях производителей, но легко высчитывается как разность между минимально допустимой мощностью оптического излучателя и чувствительностью фотодетектора. Для небольших скоростей передачи и/или небольшой дисперсии в линии именно динамический диапазон трансиверов является ключевым параметром, определяющим максимальную дальность передачи или длину регенерационного/усилительного участка. Например, для трансиверов, работающих на длине волны 1550 нм, AR составляет

14 дБ для линии 40 км,

23…24 дБ – для 80 км,

28…29 дБ – для 100 км,

32…34 дБ – для 120 км. Вообще выбрать примерный динамический диапазон трансивера можно самостоятельно, умножив средние потери в линии с учетом сварок (

0,25 дБ/км для λ = 1550 нм и

0,38 дБ/км для λ = 1310 нм) на длину линии и добавив в качестве эксплуатационного запаса 2-3 дБ.

Допустимая дисперсия (Dispersion Tolerance, DT).
Показывает максимальное значение дисперсии, которое допускается на линии передачи (или регенерационном участке), без существенного ухудшения качества информации. Ухудшение происходит вследствие межсимвольной интерференции (частичном наложении импульсов соседних тактовых интервалов) при передачи цифровой последовательности сигналов. Это может привести как к переходным влияниям между каналами, так и к шумам синхронизации на приеме. Допустимая дисперсия специфицируется для передачи по одномодовым волокнам. В принципе, в качестве допустимой должна учитываться среднеквадратическая сумма хроматической и поляризационной дисперсии. Но на практике при скоростях до 10 Гбит/с и длинах линий до 100 км существенна только первая составляющая. Во-первых, она значительно больше, особенно в диапазоне длин волны 1550 нм. А во-вторых, суммарная хроматическая дисперсия растет пропорционально длине линии, а поляризационная – пропорционально квадратному корню из длины. Допустимая дисперсия указывается в пс/нм. Если специфицированное значение разделить на коэффициент хроматической дисперсии волокна в пс/(нм•км), то можно примерно определить допустимую длину линии передачи, ограниченную дисперсионными искажениями. Этот параметр не всегда указывается в спецификациях производителя, чаще — для одноволновых трансиверов, работающих в диапазоне 1550 нм или трансиверов CWDM в диапазоне 1470 – 1610 нм. Обычные значения DT составляют 800 пс/нм (для линий до 80 км), 1600 пс/нм – до 80 км, 2400 пс/нм – до 120 км. Для меньших расстояний дисперсия обычно не нормируется.

Ухудшение качества передачи за счет дисперсии (Dispersion Penalty, DP).
Этот параметр характеризует ухудшение соотношения сигнал/шум на приеме вследствие влияния дисперсии на проходящий сигнал. Влияние заключается в уменьшении амплитуды сигнала и растягивании фронтов на соседние тактовые интервалы. Соответственно, ухудшение будет больше, чем больше общая дисперсия в линии и меньше интервал. Численно DP определяется логарифмом величины обратно пропорциональной произведению коэффициента хроматической дисперсии, ширины спектральной линии источника, длины линии и линейной скорости передачи информации в квадрате.

Обычно значение DP специфицируется для высокоскоростных интерфейсов, рассчитанных на длинные линии передачи. Приемлемое значение параметра находится в пределах до 4 дБ. В противном случае нужно делать более точный расчет проекта по результирующим шумам и предпринимать какие-то технические меры. Например, использование оптической или электронной компенсации хроматической дисперсии.

Рис. 7. Зависимость ухудшения качества передачи за счет дисперсии от длины линии при различной скорости передачи и ширине спектральной линии излучателя.

Сертификация оптических трансиверов

Сначала несколько слов о принципах проведения сертификации. Весьма распространено мнение, что сертификация – это контроль качества продукции. На самом деле, сертификация это процедура подтверждения определенных параметров изделия, требованиям определенных стандартов. Не больше и не меньше.
Сам сертификат содержит перечень стандартов, соответствие которым было подтверждено испытаниями, документами, расчетами. С другой стороны, если, например, в некоторой цепочке А-В-С у вас есть сертификат как доказательство соответствия элемента «В» соответствующим ему стандартам, то можно быть уверенным, что если используются стандартизированные стыки «А-В» и «В-А», то вся цепочка будет работать. А это уже немаловажно, например, для сферы телекоммуникаций, где обычно используются многокомпонентные сети и системы.

Еще одно важное полезное качество сертификации – это проведение лабораторных испытаний в аккредитованной независимой лаборатории. Даже при очень высоком уровне производства и вашем полном доверии к производителю всегда полезно провести испытания «на стороне». Особенно если это действительно испытания, а не отписка. Во-первых, даже «самые брендовые бренды» были не раз замечены в несоответствии стандартам, хотя и не так часто, как «кустари» различных мастей. А во-вторых, поведение испытаний часто позволяет не только реально измерить значения параметров, но и проанализировать их запас (margin) по отношению к пределам (limit), предусмотренных стандартами. По этому запасу, отчасти, можно судить о надежности устройства или системы.

В этом и заключалась наша цель. Провести реальные испытания хорошими поверенными приборами, получить результаты по основным параметрам передачи оптических трансиверов FoxGate и получить сертификат соответствия для предоставления его нашим заказчикам.

Конечно, SFP-модули не относятся к перечню обязательной сертификации, так как не являются бытовыми устройствами или устройствами с повышенной опасностью функционирования. Поэтому проводилась добровольная сертификация. Однако, для получения сертификата УкрСЕПРО с подтверждением возможности использования оборудования на сетях общего пользования Украины нам необходимо было выполнить два условия. Во-первых, используемые стандарты должны были соответствовать «Перечню стандартов и норм, которым должны соответствовать технические средства проводной электросвязи, которые предназначены для использования в телекоммуникационной сети общего пользования Украины». И, во-вторых, Орган по сертификации и испытательная лаборатория должны быть аккредитованы при Администрации связи Украины. Мы выбрали испытательную лаборатории «Энергосвязь» (нач. – Колченко А.В.), зная ее хорошую оснащенность средствами измерения для сетей SDH и Ethernet, а также высокий профессионализм сотрудников, большинство из которых занимаются волоконной оптикой более 10-15 лет.

Выбор измеряемых параметров

Вполне естественно, что в процессе сертификационных испытаний проверяются не все параметры, указанные в технических спецификациях производителей или в стандартах. Часть параметров измерять достаточно сложно. И для этого требуется специализированное и дорогостоящее оборудование. Причем, чем выше полоса частоты (или скорость передачи) — тем более дорогое оборудование требуется. А затраты на проведение аттестации и поверки, да еще и немалые средства на постоянное подтверждение аккредитации, не способствуют хорошей оснащенности наших лабораторий современными средствами измерений.

Иногда же оптическое измерительное оборудование приемлемой точности достаточно габаритное и громоздкое. Скорее оно пригодно для заводских условий, где есть место для его установки и целесообразность его использования для контроля на потоке.

Рис. 8. Оптические трансиверы FoxGate

Результаты измерений энергетических параметров оптического интерфейса

* Средняя выходная мощность излучения определялась на рабочих длинах волн с помощью оптического измерителя мощности ОТ-2-5.

Рис. 9. Измерение выходной оптической мощности трансиверов

Результат находился в пределах диапазона между специфицированным максимальным и минимальным значением. В среднем измеренная мощность превышала минимальную на 3…5 дБ. Минимальный запас – 2,3 дБ.

* Очень интересно было проконтролировать стабильность уровня излучения оптического передатчика во времени. В результате можно отметить, что при включении излучатель входит в режим за несколько минут. После этого средняя выходная мощность может изменяться не более чем на 0,01 дБ в течение 10 минут (дольше не ждали). Интересно, что наиболее быстро входили в режим излучатели XFP и все три линейки источников CWDM (особенно SFP), которым хватало и полминуты.

* Чувствительность фотоприемника измерялась с помощью оптического измерителя мощности ОТ-2-5 и переменного аттенюатора PHOTOM-7081ZA.

Рис. 10. Измерение чувствительности оптического приемника

* Потери на отражение на фотодетекторе определялись с помощью прибора ИВПо (см. рис. 11). В процессе испытания от внутреннего калиброванного источника немодулированный сигнал подавался на фотодетектор. Отраженный сигнал возвращается на тот же порт, и через внутренний ответвитель попадает на регистрирующий фотодетектор. Результаты оказались в пределах специфицированных значений: около 14 дБ для модулей с открытыми фотодетекторами и 34…37 дБ для детекторов с ферулой.

Рис. 11. Измерение затухания отражения оптического приемника

* Анализ глаз-диаграммы проводился с помощью анализатора телекоммуникационных сигналов Tektronix CSA803C. Это достаточно сложное само по себе измерение, поскольку нужен специализированный анализатор (осциллограф) с огромной широкополосностью – до нескольких ГГц и нескольких десятков ГГц в зависимости от скорости передаваемого потока данных. Кроме того, важно этот сигнал засинхронизировать и максимально снизить влияние высокочастотных помех и наводок. С учетом аппаратных возможностей лаборатории анализ проводился только для модулей на 1 Гбит/с. Как и ожидалось, глаз-диаграммы на выходе излучателей вполне укладывались в маску.

Рис.12. Измерение глаз-диаграммы на выходе оптического передатчика

* Уровень перегрузки фотоприемника большинства образцов не измеряли, дабы не сжечь модуль. В тех случаях, когда уровень перегрузки был выше максимального выходного уровня излучателя, мы убедились в работоспособности трансивера при соединении напрямую «с выхода на вход».

Результаты измерений спектральных параметров

Сертификационные лаборатории крайне редко оснащены средствами измерения, позволяющими просмотреть спектральные характеристики компонентов в оптическом диапазоне. Даже не новые приборы, достаточно дорогостоящие. А если прибавить к этому проблемы с их метрологической аттестацией, затраты на аттестацию и периодические поверки, то становится понятным почему никто особо не стремится такие приборы иметь на балансе.
Картинки спектров всех типов оптических модулей, а также их спектральные параметры в испытательной лаборатории «Энергосвязь» получали с помощью сетевого анализатора Acterna ONT-50 в диапазонах 1310 нм и 1550 нм, а также Yokogawa AQ6370 в диапазоне 850 нм.

* Общий вид полученных спектров соответствует теоретическим (описанным выше) для излучателей типов FP, VCSEL, DFB, EML.

Рис. 13. Результаты измерений спектров оптических излучателей

* Порадовали результаты измерения ширины спектральной линии источников излучения. Для FP лазеров среднеквадратичная ширина спектра (RMS) составила 1,5…1,7 нм при специфицированных 3,5…4 нм. Кроме того, спектроанализатор автоматически высчитывает полную по половине максимума ширину спектра (FWHM), которая для Гауссова распределения определяется как 2,35 ширины спектра RMS. Лазеры DFB показали значения 0,12…0,45 нм при норме 1 нм. А самый узкий спектр ожидаемо оказался у лазеров с внешним модулятором (EML) – 0,02…0,08 нм. Это позволяет обеспечивать большую дальность передачи даже на скорости 10 Гбит/с не опасаясь влияния хроматической дисперсии.

Рис.14. Измерение спектров на выходе оптических передатчиков

* Стабильность центральной длины волны (во времени) – не нормируемый параметр. Однако он, как и стабильность выходной мощности, в какой-то степени характеризует качество передающей части модуля. Дрейф центральной длины волны прекращался примерно в течение 20…30 секунд. Для CWDM трансиверов стабилизация происходила за 3…5 секунд.

Источник