Трансиверы

Оптические трансиверы (transceiver, transmitter – передатчик и receiver – приемник) являются сменными модулями для телекоммуникационного оборудования. Задача оптического трансивера заключается в преобразовании электрического сигнала в оптический. 

Оптические трансиверы пришли на смену встроенным в оборудование приемопередатчикам. Минусы встроенных передатчиков заключались в невозможности изменения среды передачи данных и сложности технического обслуживания в сетевого устройства в случае выхода из строя.

Оборудование со сменными оптическими трансиверами поддерживает несколько сред передачи данных (одномодовое или многомодовое волокно, медная витая пара и пр.) и могут быть легко заменены в случае поломки. В случае передачи данных по одномодовым оптическим волокнам, протяженность линии может достигать 200 км без регенерации и усиления (для 155 Мбит).

Оптические трансиверы имеют несколько форм-факторов, которые определяются организацией SFF Committee (Small Form Factor Committee), в рабочие группы которой входят ведущие производители телекоммуникационого оборудования. Наиболее распространенные форм-факторы оптических трансиверов это GBIC, SFP, SFP+, X2, XENPAK, XFP, CFP, qSFP. Данные трансиверы поддерживают различные протоколы и скорости передачи данных от 100 Мбит/с до 100 ГБит/с.

Параметры трансиверов могут сильно отличаться, но для наиболее распространенных видов модулей справедлива следующая классификация:

  • GBIC и SFP 155 Мбит/c, 622 Мбит/c, 1.25 Гбит/c, 2,5 Гбит/c, 4 Гбит/c (протоколы STM-1, STM-4, Gigabit Ethernet (Fibre Channel), STM-16)
  • XENPAK, X2, XFP, SFP+ 10 Гбит/c (протоколы 10GE, 10G Fibre Channel, OC-192, STM-64, 10G OTU-2)
  • QSFP+, CFP 40 Гбит/c, 100 Гбит/с (протоколы 40GE, 100G OTU-4)

Предельное расстояние передачи данных определяется оптическим бюджетом и допуском по хроматической дисперсии. Здесь под оптическим бюджетом понимается разница между мощностью излучения передатчика и чувствительностью приемника. По аналогии со списком соответствия форм-фактора и скорости/протокола, можно составить список расстояний, опять же для распространенных трансиверов

  • GBIC и SFP 0.1, 0.3, 3, 20, 40, 80, 120, 160 км
  • XENPAK, X2, XFP, SFP+ 0.3, 10, 40, 80 км

Стандартные обозначения расстояний для трансиверов до 500 метров - SR, до 20 км - LR, до 60 км - ER, после 60 км - ZR.

Для обеспечения поддержки технологий спектрального уплотнения xWDM, выпускаются трансиверы с передатчиками с рабочей длиной волны из сетки CWDM/DWDM. Для систем CWDM производятся трансиверы с 18 различными длинами волн, для DWDM 44 длины волны (сетка 100 ГГц) или 80 длин волн (сетка 50 ГГц).

Оптические трансиверы позволяют контролировать параметры собственного состояния через функцию мониторинга. Данная функция называется DDM (Digital Diagnostics Monitoring) или DOM (Digital Optical Monitoring). С помощью этой функции можно наблюдать за стандартными параметрами работы трансивера, такими электрические характеристики, температура, излучаемая мощность и уровень сигнала на детекторе. Эта информация помогает предотвращать сбои в передаче данных за счет своевременного определения негативных изменений в линии.