Типы и особенности оптических трансиверов

10.12.2020

Трансиверы: типы и особенности

Оптические трансиверы, входящие в комплектацию телекоммуникационного и сетевого оборудования, выполняют важную роль по передаче и приему данных по волоконно-оптическому и медному кабелю. Физическая среда передачи информации является важным фактором, влияющим на пропускную способность каналов и рабочую дальность.

Рассмотрим несколько основных вариантов физической среды:

• витая пара – медные изолированные проводники с повивом, уменьшающим влияние помех и наводок. Терминация портами RJ45. Расстояние между взаимодействующим оборудованием достигает: 100 м при 1,25 Гбит/с, 30 м при 10 Гбит/с. Используются категории кабеля 5 и выше;
• многомодовое оптоволокно – популярное решение для небольших расстояний внутри локальных сетей. Дальность передачи трафика зависит от его скорости. Например, скорость 1,25 Гбит/с позволяет создать устойчивый канал на 2 000 м. С увеличением скорости расстояние уменьшается. Трафик 100 Гбит/с можно передавать только на 150 метров;
• одномодовое волокно – совокупность преимуществ определяет востребованность этого варианта оптики при строительстве магистральных линий связи и корпоративных сетей. Сегодняшние разработки обеспечивают пропускную способность более 1 Тбит/с. Возможна организация каналов связи, действующих на дальности 80 км без усиления и регенерации. 

На практике применяются как «медные», так и оптические трансиверы в зависимости от особенностей конкретной информационной сети. Оптоволоконные приемопередатчики работают по одному или двум волокнам. Выпускаются трансиверы специально для оборудования спектрального уплотнения WDM. 

Первые трансиверы отличались большими габаритами и были несъемными. Дальнейшее усовершенствование позволило избавиться от этих недостатков. Сейчас производятся компактные съемные приемопередатчики, поддерживающие «горячую» замену.

Познакомимся с основными типами трансиверов, которые отличаются форм-фактором, параметрами и назначением:

SFP

Это наиболее распространенные приемопередатчики самого компактного размера. Небольшие габариты дают возможность оснащения коммутатора или мультиплексора несколькими десятками портов. 

• пропускная способность до 4,25 Гбит/с;
• дальность до 80 км;
• разъемы RJ45, SC, LC;
• работа по медным и оптоволоконным линиям связи.

SFP+

Достоинством является поддержка более скоростного трафика 10 Гбит/с, необходимого для функционирования мультимедийных сетей. 

• максимальное расстояние 120 км;
• коннекторы RJ45, SC, LC.

XFP

Универсальные трансиверы, способные работать в оборудовании SDH, WDM, Gigabit Ethernet на скоростях до 10 Гбит/с. Среда передачи только мультимодовая и одномодовая оптика. Терминация коннекторами LC. Дальность до 120 км.

X2

Сфера применения – системы мультиплексирования CWDM/DWDM с пропускной способностью 10 Гбит/с. Источниками излучения являются одночастотные DFB диоды, передающие информацию на 40 км.

QSFP+

Поддержка скоростей до 40 Гбит/с по двум волокнам при установке в коммутаторе, маршрутизаторе IP-сети с ресурсоемкими приложениями. Возможен удаленный контроль характеристик.

QSFP28

Оптимальное решение для высокоскоростных IP-сетей с ресурсоемкими приложениями. Информационный трафик передается по четырем каналам 25 Гбит/с. Суммарная пропускная способность достигает 100 Гбит/с.

CFP и CFP2

Работа модулей CFP основана на синхронной передаче данных по нескольким дуплексным каналам, имеющим общую пропускную способность до 100 Гбит/с. Скорости отдельных каналов 25 Гбит/с или 10 Гбит/с. Одномодовое ОВ – 40 км, многомодовое ОВ – 150 метров.

Модули CFP2 имеют меньшие размеры и потенциально могут поддерживать более скоростной трафик, например, 8 x 25 Гбит/с.

Трансиверы 1x9

Приемопередатчики выпускаются в крупном пластмассовом корпусе с 9-ю контактными выводами электрических сигналов и дуплексным коннектором. Возможна передача сигналов на скоростях 155 Мбит/с, 1,25 Гбит/с. Обычно этими модулями комплектуются оптоволоконные модемы и конвертеры Fast Ethernet или Gigabit Ethernet.