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文档简介
1、光猫、光纤收发器、光端机的区别与联系l光猫所谓光猫,是 泛指将光以太信号转换成 其它协议信号的收发 设备。光猫也称为单端口 光端机 ,是针对特殊用户环境而设计的产品,它利用一对光纤进行单 E1或单 V.35或单10BaseT 点到点式的光传输终 端设 备。该设备作为本地网的中继传输设备,适用于基 站的光 纤终端 传输设 备以及 租用线 路设备 。而对于多口的光端机一般会直称作“光端机 ”,对单端口光端机一般使用于用户端,工作类似常用的广域网专线(电路 )联网用的基 带 MODEM,和有称作“光 MODEM”、“光猫”、“光调制解调器”。有些人经常 误将光 纤收发 器或者 光电转 换器当 作光猫
2、,其实这是一个错误的叫法。光猫是光 modem 的俗称,有着调制解调的作用。光猫的构造 和功能光猫的设备采 用大规模集成芯片,电路 简单,功耗低,可靠 性高,具有完整的告警状 态指示 和完善 的网管 功能。光猫的工作 原理光猫是一种 类似于 基带 MODEM(数字调制解调器)的设备,和基带 MODEM 不同的是 接入的 是光纤 专线, 是光信 号。用于广域网中 光电信号的转换和接口协 议的转换,接入路由 器,是广域网接入。光电 收发器 是用局 域网中 光电信 号的转 换,而仅仅是信号转换,没有接口协议的转换。光电转换器 与光猫 的区别光电转换器与 光猫的区别是光电收发器 是用局域网中光电信 号
3、的转换,仅仅是信号转 换,没有接口协议的转换。光猫用于广域网中光电信号的转换和接口协议的转换,协议 转换器 主要有 E1转 V.35和 E1转以太网两种类型。其实随着网络 技术的发展,光电转换器 和光猫的概念越来越 模糊,近期两者基本可以 统一为 同一种 设备了 ,光电 转换器 也成为 光猫的 学名。光猫的应用 范围单说以太网光猫,主要应用于距离超长,超过20KM,中间需要通过 SDH/PDH 等光传输 设备中 转的情 况下应 用光猫 .一般来说光猫 的速 率是打包在2M 电路上,所以光猫 的光收发器的区别也 在于其速率,光猫 是2M,光收发器是100M.一般应用场 景:客户-以太网光猫-光缆
4、 -E1光猫-2M 电缆-局端 SDH 光端 机-另一个局 SDH 光端机-PDH 光端机-E1转以 太网协 转-客户设备(以太交换机或电脑等).当然光猫还 有 V.35光猫,V.24光猫 ,RS-232光猫等等,应用和以上大同小异.光电转换器光 猫 是 目 前 中 小 公 司 包 括 大 型 公 司 经 常 使 用 到 的 一 种 网 络 设 备 。 光 猫 即 光Modem,是光电收发器或者光电转换器的俗称,两者之间没有太大的区别,都是为了将光 纤介质 转换成 铜线接 入。光 电 转 换 器 是 一 种 类 似 于 基 带MODEM( 数 字 调 制 解 调 器 ) 的 设 备 , 和 基
5、 带MODEM 不同的是接入的是光纤专线,是光信号。用于广域网中 光电信号的转换和接口协 议的转换,接入路由 器,是广域网接入。光电 收发器 是用局 域网中 光电信 号的转 换,而仅仅是信号转换,没有接口协议的转换。一般 用在园 区网内 较长距 离,不适于布双绞线的环境。为了说清楚光猫、光电收发器。我们 有必要 介绍它 们所运 用的环 境。光电收发器是 用局域网中光电信号的转 换,而仅仅是信号转 换,没有接口协议的转换。一般用在园区网 内较长距离,不适于 布双 绞线的环境。不过随 着网络技术的发展,光电转换器和光猫 的概念越来越模糊, 近期 两者基本可以统一为 同一种设备了,光电 转换器 也成
6、为 光猫的 学名。原理光电转换器也 称为单端口光端机,是针 对特殊用户环境而设 计的产品,它利用一对光纤进行单 E1或单 V.35或单10BaseT 点到点 式的 光传输终端设备。该设备作为本地网的中继传输设备, 适用于基站的光纤终 端传 输设备以及租用线路 设备。而对于多口的光端机一般会直称作“光端机”,对单 端口 光端机一般使用于用户端,工作类似常用的 广域网 专线 (电路)联网用的基带 MODEM,而有称作“光 MODEM”、“光猫”、“光调制 解调器 ”。现在在远距离 传输信号时,都是采用光 纤传输的,光纤的传 输带宽越宽,稳定性越好 。这就需要把电脑或电话或传真等产生的电信号(我们知
7、道这些电子设备产生的都是电 子信号 ),转换成光信号才能在光纤里传播,这就 是光电 转换器 ,它既可以把电信号转 换成光 信号, 也可以 把光信 号转换 成电信 号。l光纤收发器光纤收发器, 是一种将短距离的双绞线 电信号和长距离的光 信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转 换器 (Fiber Converter)。产品一般应用在以太网电缆无 法覆盖、必须使用光 纤来 延长传输距离的实际 网络环境中,且通常 定位于 宽带城 域网的 接入层 应用 ;同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更 外层的 网络上 也发挥 了巨大 的作用 。什么是光纤 收发器信息化建设的
8、突飞猛进,人们对于数据 、语音、图像等多媒 体通信的需求日益旺盛,以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置 。但是 传统的5类线电缆只能将以 太网电 信号传 输100米,在传输距离和覆盖范围方面已不能适应实际网络环境的需要。与此同时,光纤通 信以其信息容量大、 保密 性好、重量轻、体积 小、无中继、传输距离长等优点得到了 广泛的应用,光纤收 发器 正是利用了光纤这一 高速传播介质很好的解决了以太网在传 输方面的问题。在一 些规 模较大的企业,网络 建设时直接使用光纤为传输介质建立骨 干网,而内部局域网 的传 输介质一般为铜线, 如何实现局域网同光 纤主干 网相连 呢?这就需要在不同端口、
9、不同线形、不同光纤间进行转换并保证链接质 量。 光纤收发器的出现,将双绞线电信号和光信号进行相互转换 ,确保了数据包在两 个网络 间顺畅 传输,同时它将网络的传输距离极限从铜线的100米扩 展到 100公里(单模光纤)。企业在进行信 息化基础建设时,通常更 多地关注路由器、交 换机乃至网卡等用于节点数据交换的网络设 备,却往往忽略介质 转换 这种非网络核心必不 可少的设备。特别是在一些要求信息化 程度高、数据流量较 大的 政府机构和企业,网 络建设时需要直接上连到以光纤为传输 介质的骨干网,而企 业内 部局域网的传输介质 一般为铜线,确保数 据包在 不同网 络间顺 畅传输 的介质 转换设 备成
10、为 必需品 。光纤收发器 的应用光纤收发器一 般应用在以太网电缆无法 覆盖、必须使用光纤 来延长传输距离的实际网络环境中,同时在 帮助把光纤最后一公 里线 路连接到城域网和更 外层的网络上也发挥了巨大的作用。有 了光纤收发器,也为 需要 将系统从铜线升级到 光纤,但缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。为了保证与其他厂家的网卡 、中继器、集线器 和交 换机等 网络 设备的 完全 兼容, 光纤 收发器 产品 必须严 格符 合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和 IEEE802.3u 等以太网标准。除此之外,在 EMC 防电磁辐射 方面应 符
11、合 FCC Part15。时下由于国内各大运营商正在大力建设小区网、校园网和企业 网,因此光纤收发器 产品 的用量也在不断提高 ,以更好地满足接入 网的建 设需要 。光纤收发器 的基本 特点:1.提供超低延时的数据传输。2.对网络协议完全透明。3.采用专用 ASIC 芯片实现数据线速转发。可编程 ASIC 将多项功能集中到一个芯片上,具有设计简单、 可靠性高、电源消耗 少等 优点,能使设备得到 更高的性能和更低的 成本。4.机架型设备可提供热拔插功能,便于维护和无间断升级。5.可 网管设备能提供网络 诊断 、升级、状态报告、 异常情况报告及控制 等功 能,能提 供完整 的操作 日志和 报警日
12、志。6.设备多采用1+1的电源设计,支持超宽电源电压,实现电源保护和自动切换。7.支持超宽的工作温度范围。8.支持齐全的传输距离(0120公里)光纤收发器 分类目前国外和国 内生产光纤收发器的厂商 很多,产品线也极为 丰富。为了保证与其他厂家的网卡、中继器 、集线器和交换机等 网络 设备的完全兼容,光 纤收发器产品必须严 格 符 合 10Base-T 、100Base-TX、 100Base-FX、 IEEE802.3和 IEEE802.3u等以 太网标 准,除 此之外 ,在 EMC 防电磁辐射方面应符合 FCC Part15。时下由于国内各大运营商正在大力 建设小区网、校园网 和企 业网,因
13、此光纤收发 器产品的用量也在不 断提高 ,以更 好地满 足接入 网的建 设需要 。随着光纤收发 器产品的多样化发展,其 分类方法也各异,但 各种分类方法之间又有着 一定的 关联。按光纤性质 分类:单模光纤收 发器: 传输距 离20公里 至120 公里多模光纤收 发器: 传输距 离2公里到5公里按光纤来分,可以分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。由于使用的光纤不同,收发 器所能 传输的 距离也 不一样 ,多模 收发器 一般的 传输距 离在 2公里到5公里之间,而单 模收发 器覆盖 的范围 可以从 20公里至120公里 。需要指出的是因传输距离的不同,光纤 收发器 本身的 发射功 率、接 收灵敏
14、度和使 用波长 也会不 一样。如5公里光纤收发器的发射功率一般在-20-14db 之间,接收灵敏度为-30db,使用1310nm 的波长;而 120 公里光纤收发器的发射功率多在-50dB 之间,接收灵敏度为 -38dB,使用1550nm 的波长。按所需光纤 分类:单纤光纤收 发器: 接收发 送的数 据在一 根光纤 上传输双纤光纤收 发器: 接收发 送的数 据在一 对光纤 上传输顾名思义,单 纤设备可以节省一半的光 纤,即在一根光纤上 实现数据的接收和发送,在光纤资源紧张的 地方十分适用。这类 产品 采用了波分复用的技 术,使用的波长多为 1310nm 和1550nm。但由于单纤收发器产品没有
15、统一国际标准,因此不同厂商产品在互联互通时可能会 存在不兼容的情况。 另外 由于使用了波分复用 ,单纤收发器产品普遍存在信号衰耗大 的特点。目前市面上 的光 纤收发器多为双纤产 品,此类产品较为成 熟和稳 定,但 需要更 多的光 纤。按工作层次/速率分类:100M 以太网光纤收发器:工作在物理层10/100M 自适应以太网光纤收发器:工作在数据链路层按工作层次 /速率来分,可以 分为单 10M、100M 的光纤收发器、10/100M 自适应的光 纤收发 器和 1000M 光纤收发器。其中单10M 和100M 的收发器产品工作在物理层,在这一层工作的收发器 产品是按位来转发数 据。 该转发方式具
16、有转发 速度快、通透率高、时延低等方面的优 势,适合应用于速率 固定 的链路上,同时由于 此类设备在正常通信 前没有 一个自 协商的 过程, 因此在 兼容性 和稳定 性方面 做得更 好。而10/100M 光纤收发器是工作在数据链路层,在这一层光纤收发器使用存储转发的机 制,这样转发机制对接收到的每一个数据包都要读取它的源 MAC 地址、目的 MAC地址 和数据 净荷,并在完成 CRC 循环冗余校验以后才将该数据包转发出去。存储转发的好处一来可以防止一 些错误的帧在网络中 传播 ,占用宝贵的网络资 源,同时还可以很好地防止由于网络拥 塞造成的数据包丢失 ,当 数据链路饱和时存储 转发可以将无法转
17、发的数据先放在收发 器的缓存中,等待网 络空 闲时再进行转发。这 样既减少了数据冲突 的可能 又保证 了数据 传输的 可靠性 ,因此10/100M 的光纤收发器适合于工作在速率不 固定的 链路上 。1000M 光纤收发器可以按实际需要工作在物理层或数据链路层,市场 上这两 种1000M 光纤收发器都有提供。按结构分类 :桌面式(独立式)光纤 收发器 :独立 式用户 端设备机架式(模块化)光纤 收发器 :安装 于十六 槽机箱 ,采用 集中供 电方式按结构来分, 可以 分为桌面式(独立式)光纤收发器和机架 式光纤收发器。桌面 式光纤收发器适合于单个 用户使用,如满足楼道中 单台交换机的上联。 机架
18、式(模块化)光纤收发器适用于多用 户的汇聚,如小区的 中心 机房必须满足小区内 所有交换机的上联,使用机架便于实现 对所有模块型光纤收 发器 的统一管理和统一供 电,目前国内的机架 多为16槽产 品,即 一个机 架中最 多可加 插16个模块式光纤收发器。按管理类型 分类:非网管型以 太网光 纤收发 器:即 插即用 ,通过 硬件拨 码开关 设置电 口工作 模式网管型以太 网光纤 收发器 :支持 电信级 网络管 理按网管来分 :可以分为网管 型光纤收发器和非网管型 光纤收发器。随着网 络向着可运营可管理的方 向发展 ,大多数运营商都希望自己网络中的所有设备均能做到可远程网管的程度,光纤收发器产品与
19、交换 机、路由器一样也逐 步向 这个方向发展。对于 可网管的光纤收发器还可以细分为局端 可网管和用户端可网 管。 局端可网管的光纤收 发器主要是机架式产品,多采用主从式的管理结构,即一个主网管模 块可 串联 N 个从网管模 块, 每个从网管模块定期轮询它 所在子架上所有光纤 收发 器的状态信息,向主 网管模块提交。主网管模块一方面需要 轮询自己机架上的网 管信 息,另一方面还需收 集所有从子架上的信 息,然后 汇总并 提交给 网管服 务器 。如武汉烽火网络所提供的 OL200系列网管型光纤 收发器 产品支 持1(主)+9(从)的网管结构,一次性最多可管理150个光纤收发器。用户端网管主 要可以
20、分为三种方式:第 一种是在局端和客户 端设备之间运行特定的协 议,协议负责向局端发送客户端的状态信息,通过局端设备的 CPU 来处理这些状态信 息,并提交给网管服务器;第二种是局端的光纤收发器可以检测到光口上的光功率,因此 当光路 上出现 问题时 可根据 光功率 来判断 是光纤 上的问 题还是 用户端 设备的 故障 ;第三 种是在 用户端 的光纤 收发器 上加装 主控 CPU,这样网管系统一方面可以监控到用户端设备的工作状态, 另外还可以实现远程 配置 和远程重启。在这三 种用户端网管方式中,前两种严格来说 只是对用户端设备进 行远 程监控,而第三种才 是真正的远程网管。 但由于 第三种 方式
21、在 用户端 添加了 CPU,从而也增加了用户端设备的成本,因此在价 格方面 前两种 方式会 更具优 势一些 。目前 大多数 厂商的 网管系 统都是 基于 SNMP网络协议上开发 的,支持包括 Web、Telnet、CLI 等多种 管理方式。管理 内容多包括配置光纤收发器的工作 模式,监视光纤收发 器的 模块类型、工作状态 、机箱温度、电源状态、输出电压和输 出光功率等等。随着 运营 商对设备网管的需求 愈来愈多,相信光纤 收发器 的网管 将日趋 实用和 智能。按电源分类 :内置电源光 纤收发 器:内 置开关 电源为 电信级 电源外置电源光 纤收发 器:外 置变压 器电源 多使用 在民用 设备上
22、按电源来分, 可以分为内置电源和外置 电源两种。其中内置 开关电源为电信级电源,而外置变压器电源多使用在民用设备上。前者的优势在于能支持超宽的电源电压,更好 地实现 稳压、 滤波和 设备电 源保护 ,减少 机械式 接触造 成的外 置故障 点;后者的优势在 于设备 体积小 巧和价 格便宜 。光纤收发器 产品特 点:光纤收发器 通常具 有以下 基本特 点:1.提供超低时延的数据传输。2.对网络协议完全透明。3.采用专用 ASIC 芯 片实 现数据线速转发。可编程 ASIC 将多项 功能 集中到一个芯片上,具有设计简单 、可靠性高、电源消 耗少 等优点,能使设备得 到更高的性能和更低 的成本 。4.
23、机架型设备可提供热拔插功能,便于维护和无间断升级。5.可网管设备能提供网络诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等功能,能提 供完整 的操作 日志和 报警日 志。6.设备多采用1+1的电源设计,支持超宽电源电压,实现电源保护和自动切换。7.支持超宽的工作温度范围。8.支持齐全的传输距离(0120公里)。光纤收发器 的优势目前提到光 纤收发 器,人们常常不免会将光纤收发器与带光口的交换机进行比较,下面 主要谈 一下光 纤收发 器相对 于光口 交换机 的优势 。首先,光纤收 发器加普通交换机在价格 上远远比光口交换机 便宜,特别是有些光口交换机在加插光模块 后会损失一个甚至几 个电 口,这样可以
24、使运营 商在很大程度上减少 前期投 资。其次,由于交 换机的光模块大多没有统 一标准,因此光模块 一旦损坏就需要从原厂商用相同的模块更换 ,这样给后期的维护 带来 很大的麻烦。但光纤 收发器不同厂商的设备之间在互连互通 上已没有问题,因此 一旦 损坏也可以用其他厂 商的产品替代,维护 起来非 常容易 。还有,光纤收 发器比光口交换机在传输 距离上产品更加齐全 。当然光口交换机在很多 方面上 也具有 优势, 如可统 一管理 、统一 供电等 ,这里 就不再 讨论了 。光纤收发器 的发展 趋势光纤收发器 产品在 不断的 发展和 完善中 ,用户 对设备 也提出 了很多 新的要 求。首先,目前的 光纤收
25、发器产品还不够智 能。举个例子,当光 纤收发器的光路断掉后,大多数产品另一端 的电口仍然会保持开 启状 态,因此上层设备如 路由器、交换机等依然还是会继续向该 电口发包,导致数据 不可 达。希望广大设备提 供商能在光纤收发器 上实现 自动切 换,当光路 DOWN 掉后,电口自动向上报警,并阻止上层设备继续向该 端口发 送数据 ,启用 冗余链 路以保 证业务 不中断 。其次,光纤收 发器本身应能更好地适应 实际的网络环境。在 实际工程中,光纤收发器的使用场所多为楼 道内或室外,供电情 况十 分复杂,这就需要各 个厂商的设备最好能支持超宽的电源电 压,以适应不稳定的 供电 状况。同时由于国内 很多
26、地区会出现超高温和超低温的天气 情况,雷击和电磁干 扰的 影响也是实际存在的 ,所有这些对收发器这种室外设备的影 响都非常大,这就要 求设 备提供商在关键元器 件的采用、电路布板 和焊接 以及结 构设计 上都必 须精心 严格。此外,在网管 控制方面,用户大都希望 所有网络设备能通过 统一的网管平台来进行远程的 管理, 即能够 将光纤 收发器 的 MIB 库导入到整个网管信息数据库中。因此在产品 研发中 需保证 网管信 息的标 准化和 兼容性 。光纤收发器在 数据传输上打破了以太网 电缆的百米局限性, 依靠高性能的交换芯片和大容量的缓存,在 真正实现无阻塞传输 交换 性能的同时,还提供 了平衡流
27、量、隔离冲突和检测差错等功 能,保证数据传输时 的高 安全性和稳定性。因 此在很长一段时间内光纤收发器产品仍 将是实际网络组建中 不可 缺少的一部分,相信 今后的光纤收发器会 朝着高 智能、 高稳定 性、可 网管、 低成本 的方向 继续发 展。如何选择光 纤收发 器由于光纤收 发器(Fiber Conv erter)为区域网络连接器设备之一,所以必须考虑与周边环 境相互 兼容性 的配合 ,及本身产品的稳定性、可靠性,反之:价格再低,也无法得到客 户的青 睐!1、本身是否支持全双工及半双工?市面上有些芯 片目前只能使用全双工环 境,无法支持半双工 ,如接到其他品牌的交换机(SWITCH)或集线器
28、(HUB),而它又使用半双工模式,则一定 会造 成严重的冲突及 丢包。2.是否与其它光纤收发器做过连接测试?目前市面上的 光纤收发器收发器愈来愈 多,如不同品牌的收 发器相互的兼容性事前没 做过测 试则也 会产生 丢包、 传输时 间过长 、忽快 忽慢等 现象。3、是否有防范丢包的安全装置?有些厂商在 制造光 纤收发 器收发 器时,为了降低成本,往外采用寄存器(Register)数据传输模式,这种方 式最大的缺点就是传 输时 不稳定、丢包,而最 好的就是采用缓冲线 路设计 ,可安 全避免 数据丢 包。4、温度适应能力?光纤收发器本 身使 用时会产生高热,温 度过高时(不能大于85C),光 纤收
29、发器是否 工作正 常?是非常值得客户考虑的因素!5、是否有符合 IEEE802.3u 标准?光 纤收 发器如 符合 IEEE802.3标 准, 即 delay时, 则表示 光纤收 发器所 传输的 距离会 缩短!time 控制 在46bit, 如超过 46bit光纤收发器 的基本 连接方 式一、环形骨 干网环形骨干网 是利用 SPANNING TREE 特性构建城域范围内的骨干,这种结构可以变形为网状结构,适合 于城域网上高密度的 中心 小区,形成容错的核 心骨干网络。环形骨 干网对 IEEE.1Q 及 ISL 网络特性的支持,可以保证兼容于绝大多数主流的骨干网络,如跨交换机的 VLAN、TRU
30、NK 等功 能。环形骨干网可为金融、政府、教育等行业组建 宽带虚 拟专网 。二、链形骨 干网链形骨干网利 用链形的联接可以节省大 量的骨干光线数量, 适合于在城市的边缘及所属郊县地区构造高 带宽低价位的骨干网 络, 该模式同时可用于高 速公路、输油、输电 线路等 环境。 链形骨 干网对 IEEE802.1Q 及 ISL 网络特性的支持,可以保证兼容于绝大多数的骨干网络 ,可为金融、政府、 教育 等行业组建宽带虚拟 专网。链形骨干网是 可以提 供图像 、语音 、数据 及实时 监控综 合传输 的多媒 体网络 。三、用户接 入系统用 户 接 入 系 统 利用 10Mbps/100Mbps 自 适 应
31、 及 10Mbps/100Mbps自 动 转换 功能,可以联接任意的用 户端设备,无需准备 多种 光纤收发器,可为网 络提供平滑的升级方案。同时利用半双 工/全双 工自 适应及半双工 /全双工自动 转换功能,可以在用 户端配 置廉价 的半双 工 HUB,几十倍的降低用户端的组网成本,提高网络运营商的竞争力。光纤收发器 常见的 问题及 解决方 案1.Power 灯不亮电源故障2.Link 灯不亮故障可能有 如下情 况:(a)检查光纤线路是否断路(b)检查光纤线路是否损耗过大,超过设备接收范围(c)检查光纤接口是否连接正确,本地的 TX与远方的 RX连接,远方 的 TX与本地 的 RX 连接。(d
32、)检查光纤连接器是否完好插入设备接口,跳线类型是否与设备接口匹配,设备类 型是否 与光纤 匹配, 设备传 输长度 是否与 距离匹 配。3.电路 Link 灯不亮故障可能有 如下情 况:(a)检查网线是否断路(b)检查连接类型是否匹配:网卡与路由器等设备使用交叉线,交换机,集 线器等 设备使 用直通 线。(c)检查设备传输速率是否匹配4.网络丢包严重可能故障如 下:(1)收发器的电端口与网络设备接口,或两端设备接口的双工模式不匹配。(2)双绞线与 RJ-45头有问题, 进行检 测(3)光纤连接问题,跳线是否对准设备接口,尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等。5.光纤收发器连接后两端不能通信(1)光纤
33、接反了,TX 和 RX 所接光纤对调(2)RJ45接口与外接设备连接不正确(注意直通与绞接)光纤接口(陶瓷插 芯)不 匹配,此故障 主要体现在 100M 带光电 互控功能的收 发器上,如 APC 插芯的尾纤接到 PC 插芯的收发器上将不能正常通信,但接非光电互控收发器 没有影 响。6.时通时断现象(1)可 能为光路衰减 太大,此时可用 光功率计测量 接收端的光功 率,如果在接 收灵敏 度范围 附近, 1-2dB 范围之内可 基本判 断为光 路故障(2)可能为与收发器连接的交换机故障,此时把交换机换成 PC,即两台收发器直接与 PC 连接,两端对 PING,如未出现时通时断现象可基本判断为交换机
34、故障(3)可能 为收发 器故 障,此 时可把 收发器两 端接PC(不 要通过交 换机 ),两端 对PING 没问题后,从一端向另一端传送一个较大文件(100M)以上,观察它的速度 , 如速度 很慢(200M 以下的文件传送15分钟以上),可基本判断为收发器故障。7.通信一段时间后死机,即不能通信,重起后恢复正常此现象一般 由交换 机引起,交换 机会对 所有接 收到的 数据进 行 CRC 错误检测和长度校验,检查出有错误 的包将丢弃,正确的 包将 转发出去。但这个过 程中有些有错误的包 在 CRC 错误检测和长度校验中都检测不出来,这样的包在转发过程中将不会被发送出 去,也 不会被 丢弃, 它们
35、将 会堆积 在动态 缓存 (buf fer)中,永远无法发送出去,等到 buffer 中堆积满了,就会造 成交换机死机的现象 。因 为此时重起收发器或 重起交换机都 可以使 通信恢 复正常 ,所以 用户通 常都会 认为是 收发器 的问题 。8.收发器测试方法如果发现收发器连接有问题,请按以下方法进行测试,以便找出 故障原 因a)近端测试:两端电脑对 PING,如可以 PING 通的话证明光 纤收发器没有问题。如 近端测试都不 能通信 则可判 断为光 纤收发 器故障 。b)远端测试:两端电脑对 PING,如 PING 不通则必须检查光路 连接是否正常及光纤 收发 器的发射和接收功率 是否在允许的
36、 范围内断故 障问题 出在交 换机上 。如能 PING 通则证明光路连 接正常。即 可判c)远端测试判断故障点:先把一端接 交换机 ,两端 对 PING,如无故障则可判断为另一台交换机的故障。光纤收发器 技术发 展目前光纤收发 器水平已经非常完善了, 返修率相当的低,厂 家一般可以承诺三年包换 ,终身 保修。光端机光端机,就是 光信号传输的终端设备。 由于目前技术的提高 ,光纤价格的降低使它在 各个领 域得到 很好的 应用,因此各个光端机的厂家就好比是雨后春笋般发展起来。但是这里的厂家大部分 技术并不是完全成熟 ,开 发新技术需要耗资和 人力、物力等,这就产生厂家多是中小 企业,各品牌也先后
37、出现 。但是质量上还是差 不多的,国外的光端机好但是价格昂贵 ,因此,国内厂家把 生产 光端机转型出路了, 用来满足国内的需要 。一、概念在远程光纤传 输中,光缆对信号的传输 影响很小,光纤传输 系统的传输质量主要取决于光端机的质量, 因为光端机负责光电 转换 以及光发射和光接收 ,它的优劣直接影响整个系统,所以就 需要众多新用户或对 此有 意向的用户对光端机 的性能和应用有所了 解,才 能更好 地配置 和进行 采购。光端机的种 类光端机从接 口分类 应为视 频光端 机,音频光端机,数据光端机,以太网光端机光端机分3类:PDH,SPDH,SDH。PDH(PlesiochronousDigita
38、lHierarchy,准同步数 字系列 )光端机是小容量 光端机, 一般是 成对应 用,也 叫点到 点应用 ,容量 一般为 4E1,8E1,16E1。SDH(Synchronous16E1到4032E1。DigitalHierarchy ,同步数 字系列 )光端机 容量较大,一 般是SPDH(SynchronousPlesiochronousDigitalHierarchy)光 端 机 , 介 于 PDH 和SDH 之间。SPDH 是带有 SDH(同步数字系列)特点 的 PDH 传输体制(基于 PDH 的码速调 整原理 ,同时 又尽可 能采用 SDH 中一部分组网技术)。监控术语的 话,那就是
39、视频光端机,传输视频为主及其他数据 ,音频 ,开关量,以太网电话等信 号的光 电转换传 输设备 ,他的本 质是:光电转 换传输 设备 ;放 在光缆的 两端 ,一收一发,顾名思义光 端机;所以广义上讲 ,基于光纤网络 用于传输信号的光电转 换设备都可以 称为光 端机.以此分类用于 电信 上传输信号(也有压缩的视 频)的压缩光 端机与用于监控和广 播电视 行业的 非压缩 的视频 光端机 .通常所说的 光端机概述通常所说的 光端机 是传输 视频的 非压缩 光端机.视频光端机 在中国 的发展 是伴随 着监控 发展开 始的,视频光端机就是把1到多路的模拟视频信号通过各种 编码转换成光信号通 过光 纤介质
40、来传输的设备 ,又分为模拟光端机 和数字 光端机 。1、模拟光端机模拟光端机 采用了 PFM 调制技术实时传输图象信号。发射端将模拟视频信号先进行 PFM 调制后,再进行电-光转换,光信号传到接收端后 ,进行光-电转换 ,然后进行PFM 解调,恢复 出视频信号。 由于采用了 PFM 调制技术,其 传输距离能达到 50Km或者更远。通过使用波 分复用技术,还可以 在一 根光纤上实现图象和 数据信号的双向传输 ,满足 监控工 程的实 际需求 。这种 模拟光 端机也 存在一 些缺点 :a)生产调试较困难;b)单根光纤实现 多路图象传输较困难, 性能会下降,目前这种 模拟光端机一般只能做 到单根 光纤
41、上 传输4路图象;c)抗干扰能力差,受环境因素影响较大,有温漂;境特d)由于采用的是 模拟调制解调技术,其 稳定性不够高,随着使 用时间的增加或环性的变化, 光端机 的性能 也会发 生变化 ,给工 程使用 带来一 些不便 。2、数字光端机由于数字技术 与传统的模拟技术相比在 很多方面都具有明显 的优势,所以正如数字技术在许多领域取代 了模拟技术一样,光 端机 的数字化也是一种必 然趋势。目前,数字 视频光 端机主 要有两 种技术 方式: 一种是 MPEG II 图象压缩数字光端机,另一种是全 数字非 压缩视 频光端 机。图 象压 缩数字光 端机一 般采用MPEGII 图象 压缩技 术,它 能将
42、活 动图象 压缩 成N2Mbps 的数据流通过标准 电信通信接口传输或 者直接通过光纤传输。由 于采用了图象 压缩技 术,它 能大大 降低信 号传输 带宽。全数字非压 缩视频 光端机 采用全 数字无 压缩技 术,因此能支持任何高分辨率运动、静止 图像无 失真传 输;克服 了常规 的模拟 调频、 调相、 调幅光 端机多 路信号 同时传 输时交调干扰严重、容易受 环境干扰影响、传输 质量 低劣、长期工作稳定 性不高等缺点。并且支持音频双向、数 据双向、开关量双向 、以 太网、电话等信号的 并行传输,现场接线 方便, 即插即 用。数字光端机 具有明 显的优 势与传统的模 拟光端 机相比 ,数字 光端
43、机 具有明 显的优 势:1)传输 距离较 长:可 达80Km,甚至更远(120Km);2)支持视频无损再生中继,因此可以采用多级传输模式;3)受环境干扰较小,传输质量高;4)支持的信号容量可达16路, 甚至更 多(32路、64路 )。二、光端机 从模拟 走向数 字从上个世纪80年代末模拟光端机开始进入中国应用,到2001年开始数字光端机的出现 ;演绎了经济发展带动科学技术进步,科学技术推动经济发展的过程。最早出现的模 拟光端机主要是采用模拟 调频、调幅、调相的 方式将基带的视频、音频、数据等传输信号 调制到某一载项,通 过另 一端的接收光端机进 行解调,恢复成相应 的基带 视频、 音频、 数据
44、信 号。把信号调制 到光上 ,通过 光纤进 行视频 传输, 通常使 用以下 几种调 制方式 :调幅或强调 制系统 (AM):全模拟系统,光学发射单元内发光二极管(LED)的亮度或强度随输入视频幅度 线性变化。调幅的光 信号 通过光纤发送给光接 收单元,由其将信号 转换为 模拟基 带视频 。调频或脉冲 频率调 制(FM):也是一个模 拟系统 ,射频载波通过输入的视频信号线性调 节频率 ,经过调制的载波又用于光发射单元的 LED 或激光发射器,经过频率调制的信 号通过 光纤发 送给光 接收单 元,由 其将信 号转换 为模拟 基带视 频。AM 视频传输被广泛 用于工业安全 市场上从低端 到中端 CC
45、TV 监视及安全应 用场合。适用于5.5公里(3.5英里)或更短距离的传输 ,这样一个系统能够提供的定性视频性能 是相当 不错的 ,并且 总是能 够达到 RS-250C 长距离传输的品质要求。但是,AM视频 传输设 备仅适 合850nm。多模工作波长这就限制了最大可用传输距离。更显著的是, 对于每 1dB 的光学路径损耗而言,基于调幅系统的信噪比的线性相关衰减为2dB,因此,可接受的视频传 输质量仅能在相对较 短的 光缆距离下获得。一 些生产商的设备可能 在初始 安装阶 段需要 接收机 增益调 节,从而使安装过程复杂化。最后一点,AM 产品达不到今天 ITS 及高端工业 安全应用中所需达到 的
46、 RS-250C 中短 距离 视频传输技术要 求。FM 视频传输是曾广泛应用于 ITS 及高端工业安全市场的传输方式。能够提供极高质量的视频传输性能, 通常能达到 RS-250C 中距离传输的 质量要求并且成本合理 。不象 AM 设备 ,FM 产品 适用于 1330nm。多模或单模 操作,以及1550nm。单模操作,其典 型应用 的传输 距离可 达66公里(42英里)客户 需要可 达80KM。无需为了方便安装而要求用户进 行调节。尽管 FM 方式能 够提供高质量 传输,但是其 信噪比在更高 水平的光衰减,或者更长 的传输距离的光缆传 输过 程中会衰减,并且信 噪比与光衰减之间不 再是线 性关系
47、 ,因此 其性能 并不是 可以完 全预测 或保持 不变的 。另外,基于调 频的 系统很难达到 RS-250C 短距离传输 的技术要求,而且调 频视频发射与接收单元也容 易受到外界电磁源以 及来 自蜂窝电话和手机等 的无线电波的干扰(EMI/RFI ),通常出现在野外或路边环境中。 受技术限制,光端机主要有单路、双路、四路、八路视频及带 PTZ 控制数据的光端机,在一芯上传输实现点对点,传输容量严重不足对于具有足 够传输容量的光纤造 成了 浪费,复杂的、大容 量、高路数的设备则 需要多 芯传输 ;加上模拟视频技术的缺陷带来的易受干扰、易衰减的特点,实现多级中继、级联比较困难 ,传输业务的单一化
48、(一般 只有 视频及数据信号 ),模 拟视 频传输在应用了粗波分复用 也同样受技术条件和 波分 复用设备价格昂贵的 限制,在光纤及光传 输设备 昂贵的 年代许 多行业 即使有 明确的 需求也 望而却步其应用 了。多 路信号 同传引 起的交 调失真 。在现场监控应 用中,用户可能有许多各 种信号,如视频图像 、音频、数据、以太网、电话或其它用户自 定义的信号,为了提 高光 纤的利用效率,降低 成本,必须将各种信号在光端机进行复 用,以便在一对或一 根光 纤上传输。对调频、 调幅、调相光端机来讲,将多路视频、 音频或数据信号混合 调频 、调幅、调相在某一 载波上必然会引起各种镜像、交调干扰 。所以
49、目前市场上不 乏很 多著名国外品牌的调 频、调幅、调相光端机多路视频、音频 、数据同传时出现相 互干 扰的现象,这些不稳 定的现象都是模拟调 制技术 长期以 来一直 所固有 的缺点 。数字光端机传 输的是数字信号,很容易 进行大容量复用并且 不会出现相互干扰。对于 日益发 展的市 场需求 ,模拟 光端机 已经不 能适应 大容量 、多业 务(视频、数据、音频、 开关量 、以太 网、对 讲、电 话等)传输的要求,多路串扰、易衰减、易老化的、售后服 务麻烦 等问题 使得模 拟光端 机逐渐 随着新 技术的 出现,市场和应用走向了下坡路。数字光端机 的出现 解决了 模拟光 端机所 出现的 问题。2000
50、年开始通讯技术的发展使得光传输器件技术和 数字视频技术的发展 ,数 字光端机开始走向了 市场及行业的应用。随着数字光端机和 模拟光端机的的对比 发展 ,慢慢数字光端机开 始逐渐代替模拟光端机,到目前为止已 经形成了模拟光端机 和数 字光端机二八分天下 的局面。相信不久的将来模拟光端机只 能成为监控史上的一 个名 词。如果说早期模拟 光端机是国外光端机厂商带来的最早的 传输市场,那么数字 光端 机可就是国内和国外 竞力,国内厂商优势 与国外 厂商的 一个过 程。最 新一代 光纤视 频传输 设备借 助于光 学传 输单元 内部的一 个模 -数转换 器或数 字信号 编码器 (编码/解码器),对于输入的
51、模拟基带视频信号(来自 CCTV 摄像机视频、音频 、数据、开关量、以太网等)采用数字解码技术进行处理。然后数字信号又调制到LED 或激光发射 器上 ,通过光纤传输到光接收单元,在这里先前的数字信号 被一 个内部的 数-模转换器重新转化为模拟基带视频信号。这样,系统在电气上完全透明地将光发射器的视频输入通过 光纤发送到了光接收 单元 的视频输出,并且能 够直接匹配目前使用 的 NTSC、PAL 或 SECAM 制式 CCTV 摄像机。可以说,将模 拟信号进行数字化处理后 再进行传输是光端机 技术质的飞跃发展。数字光端机解决了模拟 光端机的传输容量少 、业 务能力少、信号易衰 减、易串扰等缺点,
52、优势突显:传输容 量大、业务种类多, 单纤 传输容量可达几十路 上百路非压缩视频,传输的业务也多样 化的传输视频、音频 、数 据、以太网、电话信 号、开关量等各种信 号。这 样节省 了光纤 ,也提 高了光 纤带宽 的利用 率,提 高了性 价比 ;信号质量的提升到 更高的 层次 ,视频图象的信噪比在 10bit 编码量化下可达到6770db,远远超出了远距 离下模 拟信号 的5060db 的参数指标。在级联技术应用了更是得心应手于模拟光端机 。当我们讨论数 字解码视频传输设备时, 评价产品与产品之间 的性能时所需考虑的性能参数是系统所使用 的数字位数。数字位 数从 根本上定义了系统的 电气动态范围以及端 到端的 信噪比 ,并且是视频传输性能的主要影响因素 。现在 任何一 个分辨 率为6位的系统从技术上讲都是 落后的,不能代表目 前的 最高技术水准,这样 的系统肯定会产生图像上可见的非自然 信号以及视频衰减。 有鉴 于此,在一个数字解 码视频传输系统中所 采用的 比特数 最少应 为8位。8位的分辨率或
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