Optische Transceiver in Glasfasernetzen

Glasfasernetze wurden Ende des 20. Jahrhunderts entwickelt, um den steigenden Bandbreitenanforderungen gerecht zu werden und schnellere Kommunikationsnetze zu ermöglichen. Glasfaser-Transceiver verwenden einen Laser als Lichtquelle, der Signale durch einen oder mehrere Glasstränge (Fasern) überträgt. Optische Transceiver bieten gegenüber der Kupfer-/Elektrodraht-Kommunikation mehrere Vorteile, wie z. B. eine größere Kommunikationsentfernung, mehr Bandbreite und höhere Datenraten. Abgesehen von den enormen Vorteilen, die optische Transceiver bieten, müssen auch einige zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um ein zuverlässiges und robustes Netzwerk zu gewährleisten. Dazu gehört die Berücksichtigung von Faserkrümmungen, Kopplung, Spleißen und die Verwendung geeigneter Transceiver für die Kommunikation über das Netzwerk Glasfasernetz. Glasfaser-Transceiver sind in verschiedenen Typen und Formfaktoren erhältlich und haben sich vom Gigabit-Schnittstellenkonverter, allgemein als GBIC bezeichnet, über Small Form-Factor Pluggable, allgemein als SFP bezeichnet, bis hin zum C Form-Factor Pluggable, allgemein bezeichnet, entwickelt als CFP.

 

Alle oben genannten Transceiver stellen die Schnittstelle für den Glasfaseranschluss am Kommunikationsgerät (z. B. einem Switch oder Router) bereit. Die Wahl des Transceivers hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter:

 

• Länge der Kommunikationsverbindung

• Art des verwendeten Glasfaserkabels, d. h. Singlemode oder Multimode

• Art des Steckplatzes der Kommunikationsausrüstung

• Bandbreite der Kommunikationsverbindung

 

Lassen Sie uns in den folgenden Abschnitten tiefer in die Entwicklung der Glasfaser-Transceiver eintauchen.

 

GIGABIT-SCHNITTSTELLENKONVERTER (GBIC)-TRANSCEIVER

Der GBIC-Transceiver wurde erstmals 1990 vom Small Form-Factor Committee (SFF Committee) eingeführt und standardisiert. Der Hauptgrund für die Entwicklung eines solchen Transceivers bestand darin, die Verwendung von Glasfaserkabeln zur Verbindung von zwei oder mehr Kommunikationsgeräten zu ermöglichen und mehr Bandbreite und Direktverbindungen über größere Entfernungen zu ermöglichen. GBIC-Transceiver bieten normalerweise eine Duplexbandbreite von bis zu 1 Gbit/s über eine einzelne Verbindung, obwohl sie für Geschwindigkeiten von bis zu 2,5 Gbit/s getestet wurden.

 

GBIC-Transceiver verwenden üblicherweise den SC-Stecker zum Abschluss des Glasfaserkabels. GBIC-Transceiver sind auch für 1000BASE-T erhältlich, um die gängigen Twisted-Pair-Kupferkabel abzuschließen. Eines der Hauptmerkmale von GBIC besteht darin, dass es im laufenden Betrieb austauschbar ist, d. h. man muss die Kommunikationsausrüstung nicht ausschalten, um den GBIC einzusetzen oder zu entfernen. Dadurch bleibt das Kommunikationsnetzwerk immer aktiv, auch wenn neue Verbindungen hinzugefügt werden.

 

Die Abmessungen des GBIC-Transceivers gemäß der Definition im Standarddokument des SFF-Komitees betragen 57,15 mm x 12,01 mm x 30,48 mm (L x H x B). Auch der GBIC-Steckplatz im Kommunikationsgerät ist so konzipiert, dass die genannten Abmessungen berücksichtigt werden.

 

KLEINER FORMFAKTOR-STECKBARER (SFP)-TRANSCEIVER

SFP-Transceiver waren der nächste Schritt in der Entwicklung von Glasfaser-Transceivern. Dieser wurde 2001 auch vom SFF-Komitee als Standard entwickelt. Ein SFP-Transceiver ist im Vergleich zu seinem Vorgänger viel kleiner. Die Größe des SFP-Steckplatzes in einem Kommunikationsgerät ist in gewisser Weise mit dem normalen elektrischen Ethernet-Port vergleichbar. Die im SFF-Komitee-Standarddokument angegebenen Abmessungen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

 

Transceiverbreite vorne 13,7 mm

Transceiverhöhe vorne 8,6 mm

Transceiverbreite hinten 13,4 mm

Transceiverhöhe hinten 8,5 mm

Gesamtlänge des Transceivers 56,5 mm

 

An dieser Stelle muss erwähnt werden, dass mehrere Varianten von SFPs entwickelt wurden, um bei Verwendung des ähnlichen Formfaktors eine höhere Bandbreite zu unterstützen. Zwischen SFP+, XFP, XENPAK und

 

C FORM-FACTOR PLUGGABLE (CFP) TRANSCEIVER

Um der ständig wachsenden Nachfrage nach schnellerer Kommunikation gerecht zu werden, begannen Ingenieure mit der Entwicklung eines Transceivers, der 100 Gbit/s und höhere Bandbreiten unterstützen kann. Im Jahr 2009 brachte CFP MSA einen neuen standardisierten Transceiver namens CFP auf den Markt, der 100-Gbit/s-Verkehr unterstützen konnte. Ein CFP-Modul hat die Abmessungen 144,8mm x 82mm x 13,6mm (LxBxH).

 

Ein CFP-Transceiver unterstützt bis zu 10 km Verbindungslänge bei Singlemode-Glasfaserkabeln und bis zu 150 m bei laseroptimierten Multimode-Glasfaserkabeln. Es wurden auch Varianten von CFP-Transceivern als Standards entwickelt: CFP2 unterstützt bis zu 100 Gbit/s mit einem kleineren Formfaktor und CFP4 unterstützt bis zu 100 Gbit/s mit einem ähnlichen Formfaktor wie QSFP-Transceiver.

 

ABSCHLUSS

Angesichts der oben genannten Details zur Weiterentwicklung und Entwicklung der Glasfaser-Transceiver ist es zwingend erforderlich, dass der Trend zu schnelleren Kommunikationsgeschwindigkeiten und kleineren Formfaktoren auch in Zukunft anhält. Heutzutage besitzt jeder zweite Mensch ein Smartphone, einen Tablet-PC, einen Laptop und einen Desktop-Computer, die alle mit einer Art Netzwerk verbunden sind, selbst die Armbanduhren und Fernseher sind heutzutage mit dem Internet verbunden. Dieses enorme Wachstum des Internetverkehrs hat die Notwendigkeit dieser Entwicklung geschaffen, die wirdie wir heute in Glasfasernetzen sehen. In naher Zukunft wird die derzeitige Technologie möglicherweise nicht mehr ausreichen, um die Anforderungen intelligenter Geräte der nächsten Generation zu erfüllen. Daher werden Entwicklung und Forschung noch schneller fortgesetzt, um mit dem technologischen Fortschritt Schritt zu halten.