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第二章 F-COM,FIBERCOM系列收發(fā)器設計要求
一、 光纖收發(fā)器應用理論
1. 光纖收發(fā)器的組成和實現(xiàn)方式
由光電一體化模塊(電-光-電),網絡信號檢測裝置,光電信號檢測裝置組成。
從物理層分析提供以下功能:
從數(shù)據鏈路層分析提供以下功能:
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幀的打包和解包
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包MAC格式化過程
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初步差錯檢測(CRC)
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重定向
2. 產品兼容性
產品的不兼容主要有幾個方面原因:
以太網不同速率使用不同的協(xié)議以及相關支持協(xié)議:
10M以太網:IEEE802.3 生成樹協(xié)議(分支樹協(xié)議):IEEE802.1d
100M快速以太網:IEEE802.3U 全雙工/流量控制協(xié)議:IEEE802.3
1000M吉比特以太網:IEEE802.3Z 虛擬LAN和優(yōu)先級判斷(VLAN):IEEE802.1Q
多級組優(yōu)先排隊機理(多級消減):IEEE802.1P
3. 光口特性
光纖收發(fā)器的光口特性
由不同光電一體化模塊或單晶接收發(fā)射管特性決定。
① 光口特性與傳輸距離的對應關系:
不同廠家提供的光電模塊性能參數(shù)上有所不同,分為以下幾種情況:
※ PECL電路匹配參數(shù)不同(外圍電阻電容器件參數(shù)不同)
※ 同一波長模塊發(fā)射功率不同(傳輸距離越遠使用的發(fā)射功率越大)
※ 光口接收靈敏度不同(接收靈敏度負值越大接收能力越強)
※ 光接口類型不同(ST、SC接口)
光電一體化模塊作為收發(fā)器的一個重要部件,它起著光電-電光轉換作用,它影響著傳輸距離和傳輸速率。
② 傳輸距離與光電模塊的對應關系
單模光纖傳輸損耗:光波長1310/1300 nm以0。5dBm/Km損耗;光波長1550 nm以0。25dBm/Km損耗
多模光纖傳輸損耗:光波長850 nm以3dBm/Km損耗
4. 設計要求與理論
為了使光纖收發(fā)器能滿足大部分用戶的需求,我們有必要了解一下設計要求與理論。
① 設計要求:
※ 產品的可靠性(溫度特性、濕度特性、電源穩(wěn)定特性、收發(fā)模塊基板電氣特性)
※ 產品的兼容性(兼容不同型號的交換機、網卡、集線器、路由器等
※ 產品的升級性(收發(fā)器模塊化、機架統(tǒng)一化、系列兼容化)
※ 產品的可擴展性(模塊互換性、外擴功能化)
※ 產品的多樣化、系列化(以太網全線速率產品10~1000M)
② 設計理論:
※ 光纖收發(fā)器的主芯片選型(對數(shù)據處理能力、交換能力),產品對外兼容能力
※ 產品實際應用中電源系統(tǒng)是光纖收發(fā)器的“心臟”,大部分公司的產品問題都出在電源上。供電系統(tǒng)電源必須作嚴格的測試,對各類參數(shù)(電壓的波動范圍、電壓穩(wěn)定性、紋波大小、電流大小、EMI能力、抗浪涌能力、隔離電壓等)必須嚴格要求。
※ 線路基板的電氣性能要求:PCB布線合理化、電子電容參數(shù)和位置合理化、電氣接口匹配和光電一體化模塊(PECL電路)接口匹配合理化
※ 整機器件全部使用進口器件,如三星電解電容、TDK電感電阻、春田電容等
※ 整機設計的美觀化(機殼美觀化、元件安排美觀化、表面通俗化)
5. 測試要求和標準
※ 對相關配件的測試
① 供電電源系統(tǒng)的電氣性能測試
② 支持熱插拔插座性能測試
③ 產品高低溫溫度測試(包含電源、收發(fā)器模塊)
※ 對收發(fā)器以太網電氣接口性能的測試
① RJ-45雙絞線傳輸距離長度測試
② RJ-45雙絞線傳輸交叉(NODE/HUB)測試
③ RJ-45雙絞線傳輸阻抗匹配檢測
④ 電氣接口兼容(交換機、集線器、網卡)測試
※ 對收發(fā)器光纖接口測試
① 光電一體化模塊接口單多模兼容測試
② 光電一體化模塊接口傳輸距離測試
③ PECL接口阻抗匹配檢測
④ 光接口兼容(光口交換機、光纖集線器、光纖網卡、光纖收發(fā)器)測試
※ 電源系統(tǒng)電壓、電流要求
① 100M收發(fā)器電壓、電流為DC5V/550mA,功率:2.75W
電壓偏移度為±0.03V,輸入電壓:AC110V~260V
② 10/100M收發(fā)器電壓、電流為DC5V/650 mA,功率:3.2w
電壓偏移度為±0.05V,輸入電壓:AC110V~260V
③ 10M收發(fā)器電壓、電流為DC5V/250mA,功率:1.25W 電壓偏移度為±0.02V,輸入電壓:AC110V~260V |