光纖收發(fā)器的構成、特點(diǎn)、分類(lèi)及常見(jiàn)故障原因
光纖收發(fā)器是網(wǎng)絡(luò )數據傳輸中必不可缺少的一種設備,那么什么是光纖收發(fā)器呢,光纖收發(fā)器都有什么組成的呢,光纖收發(fā)器在數據傳播過(guò)程中起到什么作用呢?
光纖收發(fā)器的構成:
主要包括三個(gè)基本功能模塊:光電介質(zhì)轉換芯片、光信號接口(光收發(fā)一體模塊)和電信號接口(RJ45),如果配備網(wǎng)管功能則還包括網(wǎng)管信息處理單元。
光纖收發(fā)器PCB板可分3個(gè)部分、2個(gè)電路,3個(gè)部分指:電源部分、網(wǎng)口部分、光口部分;2個(gè)電路是指:晶振電路、復位電路。
光纖收發(fā)器,是一種將短距離的雙絞線(xiàn)電信號和長(cháng)距離的光信號進(jìn)行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉換單元,在很多地方也被稱(chēng)之為光電轉換器(Fiber Converter)。產(chǎn)品一般應用在以太網(wǎng)電纜無(wú)法覆蓋、必須使用光纖來(lái)延長(cháng)傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中,且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應用;同時(shí)在幫助把光纖最后一公里線(xiàn)路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡(luò )上也發(fā)揮了巨大的作用。
在一些規模較大的企業(yè),網(wǎng)絡(luò )建設時(shí)直接使用光纖為傳輸介質(zhì)建立骨干網(wǎng),而內部局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)一般為銅線(xiàn),如何實(shí)現局域網(wǎng)同光纖主干網(wǎng)相連呢?這就需要在不同端口、不同線(xiàn)形、不同光纖間進(jìn)行轉換并保證鏈接質(zhì)量。光纖收發(fā)器的出現,將雙絞線(xiàn)電信號和光信號進(jìn)行相互轉換,確保了數據包在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )間順暢傳輸,同時(shí)它將網(wǎng)絡(luò )的傳輸距離極限從銅線(xiàn)的100米擴展到100多公里(單模光纖)。
光纖收發(fā)器有哪些基本特點(diǎn):
1、對網(wǎng)絡(luò )協(xié)議完全透明。
2、提供超低時(shí)延的數據傳輸。
3、支持超寬的工作溫度范圍。
4、采用專(zhuān)用ASIC芯片實(shí)現數據線(xiàn)速轉發(fā)??删幊藺SIC將多項功能集中到一個(gè)芯片上,具有設計簡(jiǎn)單、可靠性高、電源消耗少等優(yōu)點(diǎn),能使設備得到更高的性能和更低的成本。
5、可網(wǎng)管設備能提供網(wǎng)絡(luò )診斷、升級、狀態(tài)報告、異常情況報告及控制等功能,能提供完整的操作日志和報警日志。
6、機架型設備可提供熱拔插功能,便于維護和無(wú)間斷升級 。
7、支持齊全的傳輸距離(0~120公里)。
8、設備多采用1+1的電源設計,支持超寬電源電壓,實(shí)現電源保護和自動(dòng)切換。
光纖收發(fā)器的分類(lèi):
光纖收發(fā)器的種類(lèi)繁多,按不同的分類(lèi)方式其種類(lèi)也相應發(fā)生變化。
按光纖的性質(zhì)可以分為多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器。由于使用的光纖不同,收發(fā)器所能傳輸的距離也不一樣,多模收發(fā)器一般的傳輸距離在2公里到5公里之間,而單模收發(fā)器覆蓋的范圍可以從20公里至120公里;
按所需光纖可分為單纖光纖收發(fā)器:接收發(fā)送的數據在一根光纖上傳輸 ;雙纖光纖收發(fā)器:接收發(fā)送的數據在一對光纖上傳輸 。
按工作層次/速率來(lái)分,可以分為單10M、100M的光纖收發(fā)器、10/100M自適應的光纖收發(fā)器和1000M光纖收發(fā)器。按結構來(lái)分,可以分為桌面式(獨立式)光纖收發(fā)器和機架式光纖收發(fā)器。桌面式光纖收發(fā)器適合于單個(gè)用戶(hù)使用,如滿(mǎn)足樓道中單臺交換機的上聯(lián)。機架式(模塊化)光纖收發(fā)器適用于多用戶(hù)的匯聚,如小區的中心機房必須滿(mǎn)足小區內所有交換機的上聯(lián)。
按網(wǎng)管可以分為網(wǎng)管型光纖收發(fā)器和非網(wǎng)管型光纖收發(fā)器。
按管理類(lèi)型可分為,非網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器:即插即用,通過(guò)硬件撥碼開(kāi)關(guān)設置電口工作模式 。網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器:支持電信級網(wǎng)絡(luò )管理
按電源類(lèi)型可分內置電源光纖收發(fā)器:內置開(kāi)關(guān)電源為電信級電源;外置電源光纖收發(fā)器:外置變壓器電源多使用在民用設備上。前者的優(yōu)勢在于能支持超寬的電源電壓,更好地實(shí)現穩壓、濾波和設備電源保護,減少機械式接觸造成的外置故障點(diǎn);后者的優(yōu)勢在于設備體積小巧和價(jià)格便宜。
按工作方式來(lái)分,全雙工方式(full duplex)是指當數據的發(fā)送和接收分流,分別由兩根不同的傳輸線(xiàn)傳送時(shí),通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作,這樣的傳送方式就是全雙工制,全雙工方式無(wú)需進(jìn)行方向的切換,因此,沒(méi)有切換操作所產(chǎn)生的時(shí)間延遲;
半雙工方式(half duplex)是指使用同一根傳輸線(xiàn)既作接收又作發(fā)送,雖然數據可以在兩個(gè)方向上傳送,但通信雙方不能同時(shí)收發(fā)數據,這樣的傳送方式就是半雙工制。
采用半雙工方式時(shí),通信系統每一端的發(fā)送器和接收器,通過(guò)收/發(fā)開(kāi)關(guān)轉接到通信線(xiàn)上,進(jìn)行方向的切換,因此,會(huì )產(chǎn)生時(shí)間延遲。
光纖收發(fā)器常見(jiàn)故障及原因分析:
1.Power燈不亮
電源故障
2.Link燈不亮
故障可能有如下情況:
(a)檢查光纖線(xiàn)路是否斷路
(b)檢查光纖線(xiàn)路是否損耗過(guò)大,超過(guò)設備接收范圍
(c)檢查光纖接口是否連接正確,本地的TX與遠方的RX連接,遠方的TX與本地的RX連接。 (d)檢查光纖連接器是否完好插入設備接口,跳線(xiàn)類(lèi)型是否與設備接口匹配,設備類(lèi)型是否與光纖匹配,設備傳輸長(cháng)度是否與距離匹配。
3.電路Link燈不亮
故障可能有如下情況:
(a)檢查網(wǎng)線(xiàn)是否斷路
(b)檢查連接類(lèi)型是否匹配:網(wǎng)卡與路由器等設備使用交叉線(xiàn),交換機,集線(xiàn)器等設備使用直通線(xiàn)。
(c)檢查設備傳輸速率是否匹配
4.網(wǎng)絡(luò )丟包嚴重
可能故障如下:
(1)收發(fā)器的電端口與網(wǎng)絡(luò )設備接口,或兩端設備接口的雙工模式不匹配。
(2)雙絞線(xiàn)與RJ-45頭有問(wèn)題,進(jìn)行檢測
(3)光纖連接問(wèn)題,跳線(xiàn)是否對準設備接口,尾纖與跳線(xiàn)及耦合器類(lèi)型是否匹配等。
(4)光纖線(xiàn)路損耗是否超出設備接受靈敏度。
5.光纖收發(fā)器連接后兩端不能通信
(1).光纖接反了,TX和RX所接光纖對調
(2).RJ45接口與外接設備連接不正確(注意直通與絞接)光纖接口(陶瓷插芯)不匹配,此故障主要體現在100M帶光電互控功能的收發(fā)器上,如APC插芯的尾纖接到PC插芯的收發(fā)器上將不能正常通信,但接非光電互控收發(fā)器沒(méi)有影響。
6.時(shí)通時(shí)斷現象:
(1).可能為光路衰減太大,此時(shí)可用光功率計測量接收端的光功率,如果在接收靈敏度范圍附近,1~2dB范圍之內可基本判斷為光路故障
(2).可能為與收發(fā)器連接的交換機故障,此時(shí)把交換機換成PC,即兩臺收發(fā)器直接與PC連接,兩端對PING,如未出現時(shí)通時(shí)斷現象可基本判斷為交換機故障
(3).可能為收發(fā)器故障,此時(shí)可把收發(fā)器兩端接PC(不要通過(guò)交換機),兩端對PING沒(méi)問(wèn)題后,從一端向另一端傳送一個(gè)較大文件(100M)以上,觀(guān)察它的速度,如速度很慢(200M以下的文件傳送15分鐘以上),可基本判斷為收發(fā)器故障。
7.通信一段時(shí)間后死機,即不能通信,重起后恢復正常
此現象一般由交換機引起,交換機會(huì )對所有接收到的數據進(jìn)行CRC錯誤檢測和長(cháng)度校驗,檢查出有錯誤的包將丟棄,正確的包將轉發(fā)出去。但這個(gè)過(guò)程中有些有錯誤的包在CRC錯誤檢測和長(cháng)度校驗中都檢測不出來(lái),這樣的包在轉發(fā)過(guò)程中將不會(huì )被發(fā)送出去,也不會(huì )被丟棄,它們將會(huì )堆積在動(dòng)態(tài)緩存(buffer)中,永遠無(wú)法發(fā)送出去,等到buffer中堆積滿(mǎn)了,就會(huì )造成交換機死機的現象。因為此時(shí)重起收發(fā)器或重起交換機都可以使通信恢復正常,所以用戶(hù)通常都會(huì )認為是收發(fā)器的問(wèn)題。
8.收發(fā)器測試方法
如果發(fā)現收發(fā)器連接有問(wèn)題,請按以下方法進(jìn)行測試,以便找出故障原因。
a)近端測試: 兩端電腦對PING,如可以PING通的話(huà)證明光纖收發(fā)器沒(méi)有問(wèn)題。如近端測試都不能通信則可判斷為光纖收發(fā)器故障。
b)遠端測試: 兩端電腦對PING,如PING不通則必須檢查光路連接是否正常及光纖收發(fā)器的發(fā)射和接收功率是否在允許的范圍內。如能PING通則證明光路連接正常。即可判斷故障問(wèn)題出在交換機上。
C)遠端測試判斷故障點(diǎn): 先把一端接交換機,兩端對PING,如無(wú)故障則可判斷為另一臺交換機的故障。
光纖收發(fā)器維修判斷過(guò)程圖: