怎樣實現幾十公里超遠距離傳輸?靠兩個小盒子?知識點趕緊收藏??!
談到遠距離傳輸,考慮成本,老司機首先會想到兩個東西:光纖收發器、網橋。有光纖,用收發器。沒光纖,看實際環境能不能上網橋。
十多公里幾十公里,還得保證傳輸穩定可靠,光纖是勢在必行的。
今天咱們就來聊聊光纖通信中的先頭方案——光纖收發器。
收發器是信號轉換的一種裝置,通常是指光纖收發器。光纖收發器的出現,將雙絞線電信號和光信號進行相互轉換,確保了數據包在兩個網絡間順暢傳輸,同時它將網絡的傳輸距離極限從銅線的100米擴展到100公里(單模光纖)。
隨著技術的不斷發展,高速串行VO技術取代傳統并行I/O技術已經成為當前趨勢。并行總線接口速度最快為ATA7的133 MB/s,2003年發布SATA1. 0規格提供的傳輸率就已經達到了150 MB/s, SATA3. 0理論速度更是達到了600 MB/s的速度,設備工作在高速時,并行總線容易遭受干擾和串擾,使得布線相當復雜。而串行收發器的運用能簡化布局設計,減少連接器數量。在具有相同的總線頻寬時,串行接口的功耗也比并行端口小。并且設備工作模式從并行傳輸轉變為串行傳輸,串行的速度就可以隨著頻率的提高而成倍的提高。
基于FPGA具有嵌入式Gb速率級別以及低功耗架構優點,它能使得設計師利用高效率的EDA工具快速解決協議和速率的變化問題。隨著FPGA的廣泛應用,收發器整合在FPGA中,成為解決設備傳輸速度問題的一個有效辦法
高速收發器使大量數據點對點進行傳輸成為可能,這種串行通信技術充分利用傳輸媒體的信道容量,與并行數據總線相比,減少了所需的傳輸信道和器件引腳數目,從而大大降低通信成本。一個性能優秀的收發器應具備低功耗、小尺寸、易配置、高效率等優點,以使其容易集成到總線系統中。在高速串行數據傳輸協議中,收發器的性能對總線接口傳輸速率起著決定性的作用,也在一定程度上影響了該種總線接口系統的性能。本研究解析了高速收發器模塊在FPGA平臺上的實現,也為各種高速串行協議的實現提供了有益的參考。
這個小盒子,在遠距離傳輸方案中有著極高的曝光率,在我們的監控、無線、光纖接入等場景中,常??梢钥吹?。
如何使用
光纖收發器一般成對出現成對使用,分別部署在接入一端(可通過交換機連接攝像頭、AP、PC等終端)和遠距離接收一端(比如機房/中控室等場所,當然也可以是接入終端),從而為兩端搭建起一座低延時的、高速穩定的通信橋梁。
原則上只要速率、波長、光纖類型(如同樣是單模單纖產品,或同是單模雙纖)等技術規格一致,不同品牌配對,乃至于一端光纖收發器一端光模塊,都是可以實現通信的。但我們并不推薦這樣做。
單纖和雙纖
單纖收發器采用WDM(波分復用)技術,一端的發送波長1550nm,接收波長1310nm,另一端反之,發送1310nm接收1550nm,從而實現數據在一根光纖上的收和發。
所以,這類收發器上只有一個光口,兩端長得一模一樣,那為了區分,產品一般會用A、B端來標識。
單纖收發器(圖為一對,零一只)
雙纖收發器的光口為“一對”——TX標記的發射口+RX標記的接收口,一端一對,發送接收各司其職。TX、RX波長一致,都是1310nm。
雙纖收發器(圖為一對,零一只)
目前市面上主流單纖產品。在傳輸能力不相上下的情況下,“省一根光纖成本”的單纖收發器顯然更受青睞。
單模和多模
單模光纖收發器和多模光纖收發器區別就簡單了,就是單模光纖和多模光纖的區別。
單模光纖纖芯直徑?。ㄖ辉试S一種模式的光傳播),色散微小,更抗干擾,在傳輸距離上遠高于多模光纖,可達20公里以上甚至上百公里,而多模光纖通常在2公里以內應用。
芯徑對比
色散對比
那也正是由于單模光纖芯徑小,光束難控制,需要成本更高的激光作為光源(多模光纖一般采用LED光源),所以價格比多模光纖高,而后者則更省成本。
目前市面上單模的收發器產品居多。多模的數據中心應用較多,核心設備到核心設備,短距離大帶寬的通信。
三個關鍵參數
1,速率。有百兆的和千兆的產品可選。
2,傳輸距離。幾公里的幾十公里的產品都有,除了兩端的距離(光纜距離),不要忘了看電口到交換機的距離,越短越好。
3,光纖的模式類型。單模還是多模,單纖還是多纖。
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