Der Standard für Glasfaser-Transceiver

Glasfaser-Transceiver sind standardisiert vorkonfektionierte Sender-/Empfängermodule. Sie bieten Komfort und niedrige Kosten durch Massenproduktion und werden häufig in Backbone- und Zugangsnetzen eingesetzt, um Internetdienste und Unternehmensanwendungen mit Breitbandübertragung zu unterstützen.

Im Glasfaserbereich ist die ITU-T hauptsächlich für Verfahren und die IEC hauptsächlich für Produkte zuständig. Obwohl diese Organisationen zusammenarbeiten, bleiben sie getrennt und wurden mit unterschiedlichen Zielen gegründet. Daher müssen einige Produkte und Verfahren, wie z. B. Glasfasern, in jeder Organisation spezifiziert werden. Daher arbeiten die beiden Organisationen zusammen, um widersprüchliche Spezifikationen zu vermeiden.

Ein standardisierter Glasfaser-Transceiver ermöglicht eine optimale PCIe-Erweiterung über Glasfaser. Signalpuffer dienen der Übersetzung und Feinabstimmung des standardisierten PCIe-Verkehrs auf ein LVDS-Niveau (Low Voltage Differential Signaling), das für eine Vielzahl von Glasfaser-Transceivern über unterschiedliche Schnittstellenbandbreiten verständlich ist. Der Einsatzzweck eines solchen Hochgeschwindigkeits-LVDS-Puffers ist die Verstärkung und Freigabe von PCIe-Signalen über Metallkabel (Kupfer) oder Leiterbahnen auf metallischen Leiterplatten (PCBs) für große Leiterplatten wie Backplanes, Server-Motherboards usw. Durch die Platzierung des für Metallkabel (Kupfer) zwischen PCIe-Bus und Glasfaser-Transceiver verwendeten PCIe-Puffers wird die erforderliche Signalaufbereitung und -übersetzung erreicht, damit PCIe-Signale über Glasfaser übertragen werden können.

Der SFP-Transceiver ist nicht von einem offiziellen Normungsgremium standardisiert, sondern wird durch ein Multi-Source Agreement (MSA) zwischen konkurrierenden Herstellern spezifiziert. Der SFP wurde nach dem Vorbild der GBIC-Schnittstelle entwickelt und ermöglicht eine höhere Portdichte (Anzahl der Transceiver pro cm entlang der Kante einer Hauptplatine) als der GBIC, weshalb SFP auch als Mini-GBIC bezeichnet wird. Der verwandte Small Form Factor-Transceiver ist ähnlich groß wie der SFP, wird jedoch als Durchsteckgerät auf die Hauptplatine gelötet und nicht in einen Kartensockel gesteckt. In der Praxis wenden einige Hersteller von Netzwerkgeräten jedoch Vendor-Lock-in-Praktiken an, bei denen sie die Kompatibilität mit „generischen“ SFPs bewusst aufheben, indem sie in der Firmware des Geräts eine Prüfung hinzufügen, die nur die eigenen Module des Herstellers aktiviert.

Zu den Designproblemen bei Glasfaser-Transceivern gehören heutzutage folgende:
Niedrige Kosten;
Hohe Datenrate;
Mechanische Kompatibilität der Anschlussschnittstellen;
Übersprechen zwischen Sender- und Empfängerelektronik;
Probleme mit elektronischem Rauschen (EMI) sowohl hinsichtlich Emissionen als auch Anfälligkeit;
Einfache Herstellung (d. h. Herstellbarkeit);
Minimaler Platzbedarf.

Mit dem Potenzial für Hochgeschwindigkeits- und Breitbandeigenschaften begann die Forschung und Entwicklung von Technologien für Glasfaser-Transceiver. Aufgrund dieser Anforderungen und Anwendungen, die eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung erfordern, traten neue Probleme im Zusammenhang mit Verzögerungen im elektrischen Verbindungsnetz und dem physischen Verdrahtungsraum in und zwischen Geräten auf. Um diese Probleme zu lösen, wurden im Rahmen des TC91 (Electronic Assembly Technology) Standardisierungsaktivitäten für optische Leiterplatten und SC/APC-Glasfasersteckverbinder für die Leiterplattenmontage eingeleitet.