Трансиверы

Оптические трансиверы используются для преобразования электрических импульсов в оптические сигналы, передачи этих сигналов по волоконно-оптической сети и обратного их преобразования в электрические импульсы на другом конце сети. Раньше, до того как оптические элементы стали интегрировать в печатные платы, чтобы реализовать перечисленные выше функции, требовались большие платы — размером 20-30 см. Это приводило к дополнительным расходам: при необходимости перехода от одного типа оптического канала на другой приходилось покупать для коммутатора новую, дорогую плату. Появление широкого ассортимента компактных оптических трансиверов, которые устанавливаются в "горячем" режиме, дает проектировщикам гораздо больше свободы в выборе оптических интерфейсов для решения конкретных задач.

Компактные оптические трансиверы Gigabit и 10 Gigabit Ethernet применяются на магистралях сетей, развертываемых внутри зданий и в кампусах, а также в абонентских оптоволоконных каналах (fiber-to-the desk). Как правило, они работают на длине волны 850 нм с многомодовыми оптическими кабелями и на длинах волн 1310 и 1550 нм с одномодовыми волокнами.

В настоящее время существуют два основных стандарта, регламентирующие использование оптических модулей, — это Ethernet (IEEE.802.3) и Fibre Channel (стандарты 10 GFC и FC-PI). В них приведено огромное количество типов портов, имеющих обозначения типа 10GBase-LX4 и 1200-M5E-SN4P-1. Более того, на выбор предлагается, как минимум, шесть разных типов сменных оптических модулей. Неудивительно, что у проектировщиков просто голова идет кругом.

Для того чтобы разобраться во всем этом, нужно вернуться немного назад и вспомнить, какие виды оптических волокон и источники излучения используются для передачи данных в сетях Ethernet. Волокно, задействуемое при работе на небольшие расстояния, может быть одномодовым (передает по сердцевине волокна одну моду светового потока) или многомодовым (передает сразу сотни мод светового потока).

В течение ряда лет компании, занимающиеся производством оптической техники, экспериментировали с волокнами и системами, которые могли бы применяться в гигабитовых сетях. Испытывались модули с последовательной передачей сигнала по одномодовым волокнам, системы с волновым мультиплексированием CWDM для работы с многомодовыми оптическими кабелями, а также дорогие переходные оптические шнуры со смещенным вводом луча в световод (mode conditioning patch-cords). На небольших расстояниях наиболее экономичными оказались многомодовые оптические кабели и трансиверы, работающие на длине волны 850 нм. Для работы на расстоянии от 550 м до 1000 м требуются более дорогие одномодовые системы.

В настоящее время для сетей Gigabit/10 Gigabit Ethernet и Fibre Channel предлагается несколько типов оптических модулей, и в их основу положен ряд общих конструктивных принципов: на одном конце модуль имеет электрический разъем для подключения к коммутатору, на другом — оптическое гнездо для дуплексных соединителей SC, LC или соединителей других типов.

Ниже мы приводим несколько наиболее известных оптических трансиверов:

• Gigabit Interface Converter (GBIC) традиционно является наиболее популярным трансивером для сетей Gigabit Ethernet.
• Small Form Factor Pluggable (SFP) медленно, но уверенно заменяет GBIC, поскольку имеет такую же функциональность, но вдвое меньшие размеры. Использование миниатюрных (Small Form Factor — SFF) соединителей позволяет повысить плотность портов в центрах обработки данных или просто сэкономить место.
• XENPAK 10 Gigabit Ethernet Package самый большой по размерам из представленных на рынке модулей трансиверов для сетей 10 Гбит/с.
• XPAK/X2 10 Gigabit Transceiver Package — модификация модуля XENPAK 10, по длине она короче оригинала на одну треть.
• XFP 10 Gigabit Small Form Factor Pluggable, разработанная в рамках общей тенденции на миниатюризацию версия XPAK, имеющая вдвое меньшую ширину благодаря использованию SFF-разъемов. Этот трансивер может быть встроен в коммутаторы Fibre Channel, работающие на скорости 10 Гбит/с.