选择光纤收发器应注意的事项

来源: 发布时间: 2018-05-08 706 次浏览

选择光纤收发器应注意的事项

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）或集先器（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（不能大与50°C），光纤收发器是否工作正常？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　time控制在46bit，如超过46bit时，则表示光纤收发器所传输的距离会缩短！！！

6、售后服务：

为了使售后服务能及时及早的响应，建议客户选择当地区具有实力雄厚、技术力量高超、信誉良好的专业公司。也只有专业公司的技术工程师排除故障的经验比较丰富、检测故障的工具比较先进！

光纤收发器的测试规范

1、概述

对光纤收发器的测试可分为元件级和整机测试。元件级测试主要包括对光纤收发器内部关键器件在电工作的电性能测试。整机测试主要指将光纤收发器接入到以太局域网中，测试整机的功能、性能和特性。

元件级测试的内容包括：电路板的工作电压范围、电流大小，时钟电路的电特性，高速信号线的电特性，前端模拟信号部分的电特性，各个芯片输入电压、时钟的电特性，线路板的温度、电磁特性。

整机测试包括：整机工作环境的电特性、物理环境，各个端口的功能测试、兼容测试，整机联网测试、

2、应测试的特性

元件级测试的内容包括：电路板的工作电压范围、电流大小，时钟电路的电特性，高速信号线的电特性，前端模拟信号部分的电特性，各个芯片输入电压、时钟的电特性，线路板的温度、电磁特性。

整机测试包括：整机工作输入电压、电流特性、整机工作的温度特性、整机工作的安全特性，整机工作的稳定性测试。光口，电口的功能测试（10M、100M，半双工、全双工或自适应测试）、兼容测试（同网卡、HUB、Switch连接测试），电缆连接特性（长、短电缆、各品牌网线的兼容性），传输特性（不同长度数据包的传输丢失率，传输的速度，数据包的转发时间特性），整机对传输网络协议的兼容性。指示灯状态测试。

3、不被测试的特性

吞吐量测试，数据错误包过滤特性，地址表分配特性，流量控制测试，X-Stream等交换特性测试等。

机器的电磁特性测试。

以上测试需要smartbits2000等测试设备，而且这些特性主要同光纤收发器所采用的主芯片（交换控制芯片、TX/FX芯片、PHY）有关。

4、方法

4．1 元件的测试主要使用万用表、示波器等测试设备测试各个被测元件的电特性。

4．2 机工作输入电源特性

在机器的交流电源输入端接入一个交流调压器，改变机器的交流输入电压，检查机器正常工作的输入电压范围。

要求机器正常工作的输入电压在110-260V，输入功率不大于50W。

4．3整机工作的温度特性

测试整机满负载工作时，在常温（25）下最高的温度点。整机在55度环境下满负载工作24小时，是否正常。

要求机器在常温下工作时，机箱内最高温度不超过50度。在55度环境下能够正常工作24小时以上。

4．4整机工作的安全特性

测试整机在市电工作环境下的漏电流，外机壳的阻燃性。

要求符合国家相关的安全标准。

4．5 整机工作的稳定性测试

测试整机满负载工作，在常温，正常供电下连续工作大于100小时的稳定性，测试时可以更换不同的测试操作系统、测试软件。

要求每个端口在测试期间都能正常使用，不能出现掉线、误码的现象，整机不能出现死机、异常、传输速度下降等状态。

以上提到的满负载工作是指：被测设备的每一个端口都被使用，同时每个端口必须在收发数据。所使用的测试软件可以使用前面提到的测试软件。

4．6 端口的功能测试

主要测试每个端口在10Mbps、100Mbps的双工状态、半双工状态下是否能够正常工作。同时应测试每个端口是否能够自动选择最高的传输速度和自动匹配其他设备的传输速率。这项测试可以包含在其他的测试内容中。

4．7 兼容测试

主要测试光纤收发器同其他兼容以太、快速以太网的不同设备（含网卡、HUB、Switch，光网卡，光交换机）之间的连接能力。要求必须能够支持兼容产品的连接。

4．8 电缆连接特性

1．测试光纤收发器对网线的支持能力。首先应测试100m、10m等长度的五类网线的连接能力，测试不同品牌五类网线长线（120m）的连接能力。测试时要求收发器光电端口在10Mbps、100Mbps速率的连接能力，最高必须能够连接到全双工100Mbps，且不能出现传输错误。对3类双绞线可以不作测试。次项测试可以包含在其他的测试内容中。

4．9 传输特性（不同长度数据包的传输丢失率，传输的速度）

主要测试光纤收发器光电端口传输不同数据包时的丢包率，以及在不同连接速率下的连接速度。对丢包率可以使用网卡所带的测试软件测试，应当测试不同的连接速率下，包的大小在64，512，1518，128（可选），1000（可选）字节的情况下的丢包、包错误的数量，包的收发数量必须在2，000，000以上。测试传输速度可以使用perform3，ping等软件。

4．10整机对传输网络协议的兼容性

主要测试光纤收发器对网络协议的兼容程度，可以在Novell、Windows等环境下测试，必须测试以下低层的网络协议TCP/IP、IPX、NETBIOS、DHCP等，测试需要广播的协议。要求光纤收发器支持这些协议（VLAN、QOS、COS等）。

4．11 指示灯状态测试

测试指示灯的状态是否同面板、用户说明书的描述一致，以及是否同光纤收发器当前的状态一致

光纤收发器技术白皮书

第一章 概述

普天怡和FCOM,FIBERCOM系列光收发器专业设计用于IP城域光纤数字宽带网络。该系列产品以高品质、高可靠性、高带宽、低价位的设计思路出发，定位于宽带网络接入系统。能够为用户提供带宽充足、性能稳定、功能强大、可用于电信级运营服务的低价位IP城域宽带光纤网络解决方案。主要用于10Base-T双绞线与10Base-FL光缆之间或100Base-TX双绞线与100Base-FX光缆或1000Base-TX双绞线与1000Base-FX光缆之间数据通讯；适合作智能化小区或光纤到桌面的连接器，它将网络传输距离的极限从双绞线的100米扩展到了100公里以上，它可以简单地实现一台主板服务器、中继器、集线器、交换机、终端机与一台终端机之间的互联。现提供的所有设备保证的最新开发的、稳定的、成熟的产品，所有配件、附件、元件和将设备连成系统的电缆都包含在报价中，能够连接及所有要求的功能，不存在电缆、端口或其它附件的短缺。 F-COM系列光纤收发器吸收国外同类产品的优点，结合国内市场的实际情况，产品更具灵活性和实用性。该产品机箱采用结构灵活的模块化和独立式非模块化的小机壳内置电源设计，由一槽、十六槽（19”机架式）两种机箱及标准的热插拔模块组成。十六槽机箱内置模块化双备份电源，保证系统的高可靠性和稳定性。光纤收发传输模块中设计独到的交换核心，既可以支持骨干特性，如802.1Q VLAN TAG 、 SPANNING TREE，又可以自动适应10Mbps、100Mbps速率，还可以自动协商半双工或全双工传输模式，光口提供标准的SC接口，使系统组网更加灵活实用，而且大大降低组网时用户端的成本。

OPF系列收发器是由我公司独立自行研制的，具有自主的知识产权，高品质电信级收发器产品，OPF系列光纤收发器产品的核心优势就体现在为电信宽带接入网专门设计，是电信运营级的光纤接入产品。使该产品的技术优势与市场定位完全吻合。OPF系列光纤收发器，在系统设计、质量控制、维护服务方面完全按照电信级运营水平进行管理。该产品在中国电信、有线电视、政府等公用网络上已经过长时间商业运行。实践证明，该产品功能丰富、性能稳定，与不同厂商的网络设备互联兼容性好，安装简单、维护方便，适用于大规模商业运行

其主要技术特性表现在：

※ 具有高精度、高稳定性外调制时钟

※ 具有良好的电磁屏蔽特性及电磁兼容性；

※ 内置式高频通信专用宽范围电源；

※ 数据帧级的COPF校验及纠错功能；

※ 可以支持热插拔的机箱模块化设计；

※ 灵活的接入模式、高品质的传输质量；

※ 系统具有高度的可靠性及稳定性；

※ 原器件选择世界大电信产品厂商的主流器件；

※ 精量的每一个电子元器件达到工业级标准要求；

第二章 F-COM,FIBERCOM系列收发器设计要求

一、光纤收发器应用理论

1．光纤收发器的组成和实现方式

由光电一体化模块（电-光-电），网络信号检测装置，光电信号检测装置组成。

从物理层分析提供以下功能：

电-光-电的转换
光纤接入口
网络线接入口
脉冲信号的拾取与转换，并提供各种信号状态指示灯
实现各种编码过程（物理编码子层）

从数据链路层分析提供以下功能：

帧的打包和解包
包MAC格式化过程
初步差错检测（CRC）
重定向

2．产品兼容性

产品的不兼容主要有几个方面原因：

通讯工作模式不同（全双工或半双工）
支持的服务级别和网络不同（VLAN、AGING、QOS、COS等）
实际支持的网络协议不同
厂家实际设计固化的功能不同（设计成了某些特殊功能等）

以太网不同速率使用不同的协议以及相关支持协议：

10M以太网：IEEE802.3 生成树协议（分支树协议）：IEEE802.1d

100M快速以太网：IEEE802.3U 全双工/流量控制协议：IEEE802.3

1000M吉比特以太网：IEEE802.3Z 虚拟LAN和优先级判断（VLAN）：IEEE802.1Q

多级组优先排队机理（多级消减）：IEEE802.1P

3．光口特性

光纤收发器的光口特性

由不同光电一体化模块或单晶接收发射管特性决定。

① 光口特性与传输距离的对应关系：

不同厂家提供的光电模块性能参数上有所不同，分为以下几种情况：

※ PECL电路匹配参数不同（外围电阻电容器件参数不同）

※ 同一波长模块发射功率不同（传输距离越远使用的发射功率越大）

※ 光口接收灵敏度不同（接收灵敏度负值越大接收能力越强）

※ 光接口类型不同（ST、SC接口）

光电一体化模块作为收发器的一个重要部件，它起着光电-电光转换作用，它影响着传输距离和传输速率。

② 传输距离与光电模块的对应关系

单模光纤传输损耗：光波长1310/1300 nm以0。5dBm/Km损耗；光波长1550 nm以0。25dBm/Km损耗

多模光纤传输损耗：光波长850 nm以3dBm/Km损耗

4．设计要求与理论

为了使光纤收发器能满足大部分用户的需求，我们有必要了解一下设计要求与理论。

① 设计要求：

※ 产品的可靠性（温度特性、湿度特性、电源稳定特性、收发模块基板电气特性）

※ 产品的兼容性（兼容不同型号的交换机、网卡、集线器、路由器等

※ 产品的升级性（收发器模块化、机架统一化、系列兼容化）

※ 产品的可扩展性（模块互换性、外扩功能化）

※ 产品的多样化、系列化（以太网全线速率产品10~1000M）

② 设计理论：

※ 光纤收发器的主芯片选型（对数据处理能力、交换能力），产品对外兼容能力

※ 产品实际应用中电源系统是光纤收发器的“心脏”，大部分公司的产品问题都出在电源上。供电系统电源必须作严格的测试，对各类参数（电压的波动范围、电压稳定性、纹波大小、电流大小、EMI能力、抗浪涌能力、隔离电压等）必须严格要求。

※ 线路基板的电气性能要求：PCB布线合理化、电子电容参数和位置合理化、电气接口匹配和光电一体化模块（PECL电路）接口匹配合理化

※ 整机器件全部使用进口器件，如三星电解电容、TDK电感电阻、春田电容等

※ 整机设计的美观化（机壳美观化、元件安排美观化、表面通俗化）

5．测试要求和标准

※ 对相关配件的测试

① 供电电源系统的电气性能测试

② 支持热插拔插座性能测试

③ 产品高低温温度测试（包含电源、收发器模块）

※ 对收发器以太网电气接口性能的测试

① RJ-45双绞线传输距离长度测试

② RJ-45双绞线传输交叉（NODE/HUB）测试

③ RJ-45双绞线传输阻抗匹配检测

④ 电气接口兼容（交换机、集线器、网卡）测试

※ 对收发器光纤接口测试

① 光电一体化模块接口单多模兼容测试

② 光电一体化模块接口传输距离测试

③ PECL接口阻抗匹配检测

④ 光接口兼容（光口交换机、光纤集线器、光纤网卡、光纤收发器）测试

※ 电源系统电压、电流要求

① 100M收发器电压、电流为DC5V/550mA，功率：2.75W

电压偏移度为±0.03V，输入电压：AC110V~260V

② 10/100M收发器电压、电流为DC5V/650 mA，功率：3.2w

电压偏移度为±0.05V，输入电压：AC110V~260V

③ 10M收发器电压、电流为DC5V/250mA，功率：1.25W

电压偏移度为±0.02V，输入电压：AC110V~260V

第三章 F-COM,FIBERCOM系列光纤光电收发器应用特性要求

一．光纤收发器配置要求

1．协议要求：

① 符合以太网传输IP数据包的标准：Ethernet II(RFC894)

② 支持IEEE802.3 10BaseT

③ 支持IEEE802.3U 100BaseTX

④ 支持IEEE802.3/ IEEE802.2

⑤ 支持100 Base-FX

⑥ 支持CSMA/CD

2．物理接口

① 设备提供RJ-45的以太网接口

② 设备提供SC单模或多模光纤接口

③ 单机插卡式提供一个光纤收发模块插槽

④ 机架插卡式提供16个光纤收发模块插槽

3．功能要求

① 支持全双工、半双工、自适应三种工作方式

② 提供设备能通过自身提供的状态指示灯，用户可实时监测设备当前的工作状态，包括UTP口、电源和光纤端口是否激活

③ 提供设备能实时监测设备当前的工作方式是全双工还是半双工

④ 提供设备能够根据对方工作方式来自动协商全双工或半双工工作

⑤ 提供设备能够支持10Mbps与100Mbps自动适应

⑥ 提供设备能在多模全双工状态下提供2KM传输距离，单模全双工下提供20公里，40公里，60公里，120公里等多种传输距离

⑦ 提供设备的以太网接口的传输距离不少于100米（使用UTP5E时）

⑧ 提供的设备可以支持网管功能或支持SNMP

⑨ 提供的设备与其它公司交换机或收发器可以互联互通

⑩ 提供的设备在端口能力等方面支持平滑升级和扩容

二．硬件、软件要求

1．设备硬件总体要求

① 设备采用分布式结构，易于扩容和维护

② 提供热插拔功能

③ 系统容错性好

④ 提供AC/DC电源，在过压、过流、过温时能自动保护，自动关机。电源配备冗余电源，并有自动切换功能

2．设备软件总体要求

① 支持软件升级，实现投资保护

② 软件设计为模块化结构，保证安全可靠，具有容错能力提供软件能满足确保全网运行所需要的管理运营，维护等有关的全部软件：网络故障诊断工具包，网络系统安全预警软件包。

第四章 普天怡和F-COM,FIBERCOM系列收发器技术特点

一、普天怡和FCOM,FIBERCOM系列光纤收发器的兼容性：

尽管各厂商的以太网设备在IEEE802.3及IEEE802.3u的标准上是完全兼容的。但当将以太网用于城域网接入时，由于交换方式、传输模式、缓冲配置等实现方式的不同，就会出现各种各样的匹配问题。F-COM系列光纤收发器经过长时间应用中的不断改进，实现了与绝大多数以太网设备的良好匹配，可以适应各种不同厂商的以太网设备，在与CISCO、3COM、Lucent、Nortel、EXTREAM、FOUNDRY、CABELTRON、Intel、华为、中兴、D-LINK、长城等不同设备的互联商业应用中匹配良好、运行稳定。

普天怡和F-COM,FIBERCOM系列光纤收发器所有的工作参数在出厂前均通过SmartB测试通过
普天怡和F-COM,FIBERCOM系列光纤收发器所有的工作参数采用自适应技术，无须手动配置
通过ONV系列收发器前面板上的状态指示灯可以准确判断故障点，提供远程链路故障告警功能，可带电插拔的模块方便维护
普天怡和F-COM,FIBERCOM收发器在交换核心上提供帧长度校验，同时通过1MB的动态缓存及交换核心能够过滤网上所有的Unicast包，缓减因流量突发而导致的网络振荡，迅速缓减网络拥塞
普天怡和F-COM,FIBERCOM系列光纤收发器光接口完全符合IEEE802.3u的100Base-FX全双工接口标准，可与符合该标准的各种产品互联，其电接口符合IEEE802.3u的100Base-TX标准，可与符合该标准的网络设备互联。

二、普天怡和F-COM,FIBERCOM系列光纤收发器的可靠性和稳定性：

光纤收发器的可靠性、运行稳定性及服务的可持续性几个方面来综合考虑：

1、主要芯片的选用

光纤收发器所用到的核心芯片主要是模数、数模混合的PHY层、数据链路层芯片，普天怡和FIBERCOM.F-COM光纤收发器选用infineon系列芯片，其功能丰富、强大，集成度高，性能稳定能满足市场上所要求的所有功能。其研发和生产在数模混合电路的设计和生产中具有多年的经验。该芯片与CISCO、3COM、Lucent、Nortel、EXTREAM、FOUNDRY、CABELTRON、Intel等交换机具有很强的兼容性，经过四年多来的大规模使用，该产品已是非常成熟的产品，这样不但可以保证产品的技术可且可以保证产品的长期供应及服务能力。在收发器产品中它具有极高的性价比。

2、稳定性：

具有高精度、高定性外调制时钟，满足高漂移度的时钟
具有良好的电磁屏蔽特性及电磁兼容性，不易受外界干扰，也不干扰外界；
内置式高频通信专用宽范围电源，保证在低电压情况下也能正常工作；
最小的光接入损耗，传输距离远，受温度影响不大；
数据帧级的COPF校验及纠错功能；
常温情况下的丢包率及误码率：0
高温情况下的丢包率及误码率：0
满负荷情况下的丢包率及误码率：0
普天怡和FIBERCOM.F-COM光纤收发器的出厂检测为单台检测，出厂时保证满足用户要求的传输距离和性能、通常网络流量下无丢包现象。

3、可持续性：

产品的可持续性要在产品的设计过程中进行充分的考虑，在原器件的选择上，ONV系列光纤收发器选择全球知名厂商，在市场上有大规模应用的主流产品，可以保证原器件方面的持续供货能力，从而保证产品的持续交货能力和备品备件供应能力。

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