传输网基础知识：光纤、光缆、光模块区别

传输网，就是用作传输通道的网络。它是通信网络的血管、神经。没有它，网络的不同设备之间，就无法进行数据传输。

传输网的特点

有线传输由传输设备和传输线路两大部分组成。

0常见的传输设备: PDH、SDH 、WDM、PTN、 OTN

0常见的传输线路:光缆、电缆

传输网的发展演进O PCM

-把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。

口PCM的两个标准

- E1为欧洲标准(我国和欧洲采用)，即PCM30/32路, 2.048Mbps

- T1为北美标准(日本和北美采用)，即PCM24/路， 1.544Mbps

传输网的发展演进

随着通信的发展，电信业务从打电话为主,变成了，上网为主，数据业务占比大幅提升。

MSTP和SDH都是以电路交换(TDM) 为核心，无法更好地承载数据业务(IP) 。

所以，PTN出现了。.

传输网的发展演进

0 PTN (分组传送网，Packet Transport Network)

从传输单元上看，PTN传送的最小单元是IP报文，而SDH传输的是时隙，最小单元是E1。

PTN的报文大小有弹性，而SDH的电路带宽是固定的。这就是PTN与SDH之间的最本质区别。

光纤通信的优点

0通信容量巨大

从理论上讲，-根光纤可以同时传输100亿个话路，目前同时传输50万个话路的试验已经成功，比传统同轴电缆、微波等高出几千乃至几十万倍。

0中继距离长

光纤具有极低的衰耗系数，配以适当的光发送、光接收设备、光放大器、前向纠错与RZ编码调制技术等,可使其中继距离达数千公里以上,而传统电缆只能传送1.5km,微波50km,根本无法与之相比拟。

0保密性能好

0适应能力强具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优点

0体积小、重量轻

0原材料来源丰富、价格低廉

光纤通信的缺点

0结构较为脆弱，机械强度差，需要足够的保护

0光纤的切断和连接操作技术要求较高

0分路、耦合操作较为繁琐

0光纤弯曲半径有限制，不宜过小

光纤的概念

光纤的完整名称叫做光导纤维，英文名是OPTIC FIBER。它是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。.

光纤的主要用途是通信。目前通信用的光纤主要是石英系光纤，其主要成分是高纯度石英玻璃，即二氧化硅( SiO2)。

光纤的熔接

融接是利用电极棒之间放电产生的热能使光纤融化为一-体的接线技术，分为以下两类:

0光纤芯调芯方式

这是在显微镜下观察光纤的芯线，通过图像处理进行定位，使芯线的中心轴一致,然后进行放电的融接方式。采用配置双向观察摄影机的融接机从两个方向进行定位。

0固定V型槽调芯方式

这是采用高精度V型槽排列光纤，利用融化光纤时的表面张力所产生的调芯效果进行外径调芯的融接方式。最近，由于制造技术的发展使光纤芯位置等的尺寸精度得到提高，因此，可以实现低损耗接线。本方式主要用于多芯一次性接线。

光缆的概念

光缆:用适当的材料和缆结构，对通信光纤进行收容保护，使光纤免受机械和环境的影响和损害,适应不同场合使用。

■光模块的封装

0封装标准是由标准化组织确定的。

0目前全球对光通信进行标准化的组织包括IEEE (电气和电子工程师协会)、ITU-T (国际电联)、MSA (多源协议)、OIF (光互联论坛)、CCSA (中国通信标准化协会)等。

0行业里用的最多的，是IEEE和MSA。

O MSA ( Multi Source Agreement,多源协议)， 是-种多供应商规范，相比IEEE算是- -个民间的非官方组织形式，可以理解是产业内企业联盟行为。

光模块的封装

GBIC

GBIC,就是Giga Bitrate Interface Converter (千兆接口转换器)在2000年之前，GBIC是最流行的光模块封装，也是应用最广泛的千兆模块形态。

光模块的封装

SFP

因为GBIC的体积比较大，后来，SFP出现，开始取代GBIC的位置。

SFP,全称Small Form-factor Pluggable,即小型可热插拔光模块。它的小，就是相对GBIC封装来说的。

SFP的体积比GBIC模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以.上的端口数量。在功能上，两者差别不大,都支持热插拔。SFP支持最大带宽是4GbpS。

光模块的封装

XFP

XFP,是10-Gigabit Small Form-factor Pluggable, -看就懂，就是万兆SFP。

XFP采用一-条XFI (10Gb串行接口)连接的全速单通道串行模块，可替代Xenpak及其派生产品。

光模块的封装

SFP+

SFP+,它和XFP- -样是10G的光模块。

SFP+的尺寸和SFP-致，比XFP更紧凑(缩小了30%左右)， 功耗也更小(减少了一些信号控制功能)。

光模块的封装

SFP28

速率达到25Gbps的SFP，主要是因为当时40G和100G光模块价格太贵,所以搞出了这个折衷过渡方案。

光模块的封装

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

Quad Small Form-factor Pluggable, 四通道SFP接口。很多XFP中成熟的关键技术都应用到了该设计中。

根据速度可将QSFP分为4X 10G QSFP+、 4X25G QSFP28、8X25G QSFP28-DD光模块等。

以QSFP28为例，它适用于4x25GE接入端口。使用QSFP28可以不经过40G直接从25G升级到100G,大幅简化布线难度以及降低成本。

光模块的封装

QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP28-DD

QSFP-DD,成立于2016年3月，DD指的是“Double Density (双倍密度)”。将QSFP的4通道增加了- -排通道，变为了8通道。它可以与QSFP方案兼容，原先的QSFP28模块仍可以使用，只需再插入-一个模块即可。QSFP-DD的电口金手指数量是QSFP28的2倍。

QSFP-DD每路采用25Gbps NRZ或者50Gbps PAM4信号格式。采用PAM4，最高可以支持400Gbps速率。

光模块的封装

O OSFP

OSFP，Octal Small Form Factor Pluggable，“O” 代表“八进制”，2016年11月正式启动。

它被设计为使用8个电气通道来实现400GbE (8*56GbE, 但56GbE的信号由25G的DML激光器在PAM4的调

制下形成)，尺寸略大于QSFP-DD，更高瓦数的光学引擎和收发器,散热性能稍好。

编辑|：黄飞