Русский

Оптические трансиверы - Применения и типы

Оптические трансиверы широко используются в современных коммуникационных сетях, но разные сценарии требуют различных типов модулей. Чтобы сделать правильный выбор, важно понимать, где эти устройства используются и как они классифицируются.

Где используются оптические трансиверы?

Оптические трансиверы служат ключевым интерфейсом в трех основных областях:
1. Телекоммуникационные сети
2. Центры обработки данных
Модули высокой скорости (40G и выше) необходимы для соединений сервер-сервер внутри дата-центров, для междатационных соединений (DCI) и для корпоративных Ethernet-соединений.
3. Ethernet окружения
Корпоративные Ethernet-сети широко используют экономически эффективные оптические модули для высокоскоростных соединений.

Как работают оптические трансиверы

Оптический трансивер объединяет как передачу, так и прием:
  • Передача: Электрические входные сигналы обрабатываются драйверной схемой и преобразуются в оптические сигналы с использованием либо лазерного диода (LD), либо светодиода (LED).
  • Прием: Входящие оптические сигналы обнаруживаются фотодиодом, преобразуются обратно в электрические сигналы, усиливаются и передаются в хост-систему.
Этот двунаправленный процесс позволяет оптическим трансиверам выступать в качестве моста между электрическими и оптическими доменами.

Общие классификации

Оптические трансиверы можно сгруппировать в соответствии с несколькими стандартами:
  • По форме упаковки: 1×9, GBIC, SFF, SFP, XFP, SFP+, X2, Xenpak, 300pin и т.д.
  • По скорости передачи данных: 155 Мбит/с, 622 Мбит/с, 1,25 Гбит/с, 2,5 Гбит/с, 4,25 Гбит/с, 10 Гбит/с, 40 Гбит/с и более.
  • По длине волны: стандартная длина волны, CWDM и DWDM.
  • По типу волокна: одномодовое (желтое) или многомодовое (оранжевое).
  • По удобству использования: Горячая замена (GBIC, SFP, XFP, Xenpak) или не горячая замена (1×9, SFF).

Типы оптических трансиверов

  • GBIC: Гигабитный интерфейсный преобразователь, поддерживающий горячую замену. Ранее широко использовался, но постепенно заменяется более компактными форм-факторами.
  • SFP (Small Form-factor Pluggable): Компактный, горячей замены и более экономичный по пространству, чем GBIC. Варианты включают BiDi-SFP, медный SFP, CWDM SFP, DWDM SFP и SFP+.
  • SFP+: Разработан для 10G Ethernet и Fibre Channel. Меньше и более энергоэффективен, чем предыдущие 10G модули, но требует улучшенной экранировки.
  • XFP: Горячая замена, поддерживающая SONET/SDH OC-192, 10G Ethernet и G.709.
  • C-SFP (Компактный SFP): Более продвинутая упаковка SFP, позволяющая использовать один, два или три канала в меньшем пространстве.
  • Медный SFP: Использует медные интерфейсы для передачи на короткие расстояния (до 100 метров).
  • BiDi Модули: Работают в двух направлениях по одному волокну, используя разные длины волн для передачи и приема, экономя ресурсы волокна.
  • CWDM Модули: Используйте грубую мультиплексирование по длине волны с более широким расстоянием между каналами, подходящее для передачи на средние расстояния.
  • DWDM Модули: Используйте плотную WDM с более узким расстоянием между каналами, что позволяет осуществлять высокоемкую дальнюю передачу и независимость протоколов.
  • Xenpak, Xpak и X2: ранние семейства модулей 10G. Xenpak был первым стандартизирован, но относительно большим; Xpak и X2 уменьшили размер для приложений с более высокой плотностью.

Заключение

Оптические трансиверы не являются «универсальными». Телекоммуникационные сети отдают предпочтение решениям для дальних расстояний и высокой пропускной способности, таким как модули WDM, сети доступа требуют экономически эффективных вариантов PON и fronthaul, а центры обработки данных зависят от компактных, высокоскоростных трансиверов, таких как SFP+ и выше. Понимание различий помогает проектировщикам сетей выбрать правильный модуль для каждого сценария применения.
Tommy