RCPE-收发器V11

RCPE-收发器关键技术产品线介绍产品功能特性及方案收发器产生背景基础应用与开通课程内容网管的使用故障分析与维护学习完本课程,您应该能够:掌握收发器的产生背景和应用学习目标随着信息化建设的突飞猛进，人们对于数据、语音、图像等多媒体通信的需求日益旺盛，以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置。但是传统的5类线电缆只能将以太网电信号传输100米，在传输距离和覆盖范围方面已不能适应实际网络环境的需要。光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点在广域网等大型网络中得到了广泛的应用。在一些规模较大的企业，网络建设时直接使用光纤为传输介质建立骨干网，而内部局域网的传输介质一般为铜线，如何实现局域网同光纤主干网相连呢？产生背景光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用。同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。有了光纤收发器，也为需要将系统从铜线升级到光纤，但为缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。定义SwitchASwitchB收发器X收发器Y典型应用城域网汇聚交换机以太网以太网光光纤纤网管中心传输中继当实际传输距离超过收发器的传输距离，特别是实际传输距离超过120Km的时候，在现场条件允许的情况下，可以采用两台收发器背对背进行中继或采用光-光转换器进行中继。模式转换器当网络间出现需要单多模光纤连接时，可以用单多模光纤模式转换器进行转换连接，解决了单多模光纤转换的问题。波分复用传输当长距离光缆资源不足，为了提高光缆的使用率，降低造价，可将收发器和波分复用器配合使用，让多路信息在同一对光纤上传输。扩展应用小结本章简要阐述了收发器的产生背景和主要应用.问题:什么情况下使用收发器?关键技术产品线介绍产品功能特性及方案收发器产生背景基础应用与开通课程内容网管的使用故障分析与维护学习完本课程,您应该能够:掌握光纤组成、类型等相关知识掌握以太网基础知识掌握收发器的结构和工作机理了解RC.Link和OAM的三种协议标准学习目标关键技术√光纤√以太网基础√收发器结构及设计机理√RC.Link、SNMP与OAM光源是光波产生的根源，光纤是传输光波的导体。光纤通信系统光纤通信系统OpticaltransmitterOpticalreceiverOpticaltransmitterOpticalreceiver光纤通信系统主要有光发送机、光接收机和光纤组成.光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点在广域网等大型网络中得到了广泛的应用。。光纤是数据传输中最有效的一种传输介质,它有以下几个优点：►高带宽►传输距离远►抗干扰►保密性好►易于铺设光纤组成涂层n2包层n2包层涂层纤芯n1d1d2光纤类型多模光纤:允许光由若干个不同的路径通过光纤的芯，光进入和离开光纤的角度是不同的；单模光纤:全部的光都通过单一路径的运动；芯芯涂覆层涂覆层光纤类型多模光纤►适用于低速率、短距离的光纤通信（尾纤为桔红色）►62.5/125um多模光纤或50/125um多模光纤►通常采用850nm波长单模光纤►适用于大容量长距离传输（尾纤为黄色）►9/125um单模光纤►通常采用1310nm、1550nm波长光纤连接器FC－圆形连接器：是一种金属，螺旋式的连接器,主要是靠螺纹和螺帽之间锁紧的SC－方形连接器是一种插拔卡口式的连接器，有一个卡槽，直接将ST尾纤卡进卡槽即可ST－直顶连接器LC－小型化,密集型是一种小型化的连接器，也是插拔式的，只有ST连接器的一半大SFP模块光纤截面：PC：直截面；普通APC：斜8°截面；常用于单纤、单波长产品SFP关键词光纤传输损耗►吸收损耗：光能—热能，由光纤材料本身产生；►散射损耗：光纤形状、折射指数分布缺陷或不均，使光散射而产生；色散►信号在光纤中由不同的频率成分和不同的模式成分来携带，这些不同的成分有不同的传输速率，从而引起色散；使输入脉冲在传输过程中展宽，产生码间干扰，增加误码率，从而限制了通信容量；关键技术√光纤√以太网基础√收发器结构及设计机理√RC.Link、SNMP与OAM以太网起源起源起源于Xerox公司的一个实验网，Xerox、DEC和Intel三家公司借助该试验网络的经验，于1980年提出的以太网标准建议书。目标简明和成本低寻址灵活公平高速稳定和低延迟以太网类型及标准标准以太网(10M)►IEEE802.3Ethernet快速以太网(100M)►IEEE802.3uEthernet千兆以太网(1000M)►IEEE802.3z/abGinabitEthernet物理层标准－标准以太网10Base-T目前使用最广泛的局域网标准之一使用双绞线作为物理传输介质10Base5曾经广泛应用于主干局域网使用粗同轴电缆作为物理传输介质10Base2使用细同轴电缆作为物理传输介质10Base-FL使用光纤作为物理传输介质由IEEE802.3标准定义物理层标准－快速以太网100Base-TX物理介质采用5类以上双绞线网段长度最多100米100Base-FX物理介质采用单模光纤，网段长度可达10公里物理介质采用多模光纤，网段长度最多2000米由IEEE802.3u标准定义物理层标准－千兆以太网IEEE802.3ab1000base-T：1000BASE-T使用非屏蔽双绞线作为传输介质传输的最长距离是100米。1000BASE-T不支持8B/10B编码方式，而是采用更加复杂的编码方式。1000BASE-T的优点是用户可以在原来100BASE-T的基础上进行平滑升级到1000BASE-T。1000base－CX：1000BASE-CX对应于802.11z标准，使用的是铜缆。最大传输距离25米，使用9芯D型连接器连接电缆。1000BASE-CX采用8B/10B编码方式。1000BASE-CX适用于交换机之间的连接，尤其适用于主干交换机和主服务器之间的短距离连接。IEEE802.3z1000Base－LX：1000BASE-LX对应于802.11z标准，既可以使用单模光纤也可以使用多模光纤。1000BASE-LX所使用的光纤主要有：62.5nm多模光纤、50nm多模光纤和9nm单模光纤。其中使用多模光纤的最大传输距离为550m，使用单模光纤的最大传输距离为3千米。1000BASE-LX采用8B/10B编码方式。1000Base－SX：1000BASE-SX也对应于802.11z标准，只能使用对模光纤。1000BASE-SX所使用的光纤有：62.5nm多模光纤、50nm多模光纤。其中使用62.5nm多模光纤的最大传输距离为275m，使用50nm多模光纤的最大传输距离为550米。1000BASE-SX采用8B/10B编码方式。双绞线类型3类双绞线4类双绞线5类双绞线超5类双绞线6类双绞线有屏蔽与非屏蔽之分均为8芯电缆双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定双绞线直连网线TIA/EIA568B交叉网线TIA/EIA568ASide1Side2Side112345678123456781=白/橙2=橙3=白/绿4=蓝5=白/蓝6=绿7=白/棕8=棕Side2Side1Side2Side1Side212345678123456781=白/橙2=橙3=白/绿4=蓝5=白/蓝6=绿7=白/棕8=棕1=白/橙2=橙3=白/绿4=蓝5=白/蓝6=绿7=白/棕8=棕1=白/绿2=绿3=白/橙4=蓝5=白/蓝6=橙7=白/棕8=棕双工模式半双工物理层任一时刻只能接收或发送采用CSMA/CD访问机制物理上有距离限制全双工物理层同一时刻可以发送和接收最大吞吐量达到双倍速率从根本上消除了半双工的物理距离限制端口自协商目前存在的以太网运行情况有多种组合，如果按照实际情况配置，非常不方便，通过自动协商，可以让局域网设备自动配置运行方式，避免复杂的手工配置。双工方式运行速率全双工半双工10M100M1000M10G端口自协商双绞线物理链路在空闲的时候以周期16ms发送脉冲，如果在这16ms中间插入周期更小1.6ms的脉冲，两端设备也能够辨认。于是，我们可以使用1.6ms的脉冲来携带自动协商信息。自动协商实现基础16ms每个大脉冲插入小脉冲端口自协商系统加电的时候，检测自动协商标志，如果允许，则从配置寄存器读出支持模式标志，编码后通过空闲脉冲发送出去。发送出去的编码格式称为基页。如果接收到对方的基页，则跟自己发送的基页比较，找出支持能力的交集，选取最优组合运行。编码支持能力双工模式运行速率流量控制…...101001010111000101001101010101…...端口自协商根据通常情况下运行效率最好的原则选择最优组合。在本例中，交换机和PC将以100M全双工模式运行。协商原则运行速率双工模式100M10M全双工半双工运行速率双工模式100M10M全双工半双工交换机工作过程-学习交换机维持一个CAM（ContextAddressMemory）数据结构，这个数据结构来决定交换机的转发过程。在学习过程中，每接收到一个MAC帧，则剥取源MAC建立CAM项，然后向所有端口转发该帧。交换机工作过程——学习MAC出口集合1234.ABCD.00011234.ABCD.00021234.ADCB.0005..{1}{2}{3}..交换机工作过程-转发交换机接收到数据帧后，根据目的地址查询CAM，找到出口后，把数据包从该出口发送出去。在单播的情况下，出口列表集合只有一个元素，但在多播情况下，出口列表集合就可能不只一个元素。CAUTION：多播情况下，CAM表项的建立不是通过学习得到的，而是通过IGMP窥探，CGMP等协议获得的。交换机工作过程——转发1234.ABCD.00011234.ADCB.0005MAC出口集合1234.ABCD.00011234.ABCD.00021234.ADCB.0005..{1}{2}{3}..交换机交换方式-存储转发交换机把接收到的整个数据包缓存，检查数据包长度，进行CRC校验，然后查询CAM表进行转发。提高了可靠性，可以让错误数据包提前过滤掉，但速度上有折扣。交换方式——存储转发交换机交换方式-直通交换机接收数据包的时候，只要接收完头部信息，马上查询CAM表，根据结果立即进行转发。大大提高了转发速率，但有可能转发一些错误数据包。交换方式——直通方式（CutThrough）...交换机交换方式-碎片隔离交换机接收完数据包的前64字节（一个最端帧长度），然后根据头信息查表转发。结合了直通方式和存储转发方式的优点。交换方式——碎片隔离(Frag-Free)...64以太网帧格式Ethernet_IIDMACSMACLength/TDATA/PADFCSLength/type►Length/type1500代表该帧类型►Length/type=1500代表该帧长度跟IEEE802.3完全兼容，如果Length/Type1500，则该帧就是802.3帧，否则有类型直接指示上层模块。802.1Q帧格式802.1Q帧格式在TAG链路上传输这种类型的帧，对端交换机根据802.1q中的VLANID来区分正确的VLAN,然后向该VLAN包含的端口转发.NAMEVLUETPIDPRICFIVID8100优先级用于环形结构网络VLANIDDASATypeDataCRCtagTPIDPriorityCFIVLANIDTCI关键技术√光纤√以太网基础√收发器结构及设计机理√RC.Link、SNMP与OAM收发器内部结构BlockDiagramofRC512-/FEMCUFXTransceiver25MHzclockTPTransformerRJ45connectorFPGAMIIMIISwitchPHYPHY