在以太网光纤收发器设计中，元器件的选择举足轻重，它决定了产品的性能、寿命和成本。光电介质

转换芯片（OEMC）是整个收发器的核心。选择介质转换芯片是以太网光纤收发器设计的第一步，也是非常重

要的一步。它的选择直接影响和决定了其它元器件的选择。

光电介质转换芯片的主要性能指标有：

1． 网管功能

网络管理是网络可靠性的保证，是提高网络效益的方式，网络管理的运行、管理、维护等功能可以大

大增加网络的可用时间，提高网络的利用率、网络性能、服务质量、安全性和经济效益。但研制有网管功

能的以太网光纤收发器所需的人力、物力远远超过无网管的同类产品，主要表现在：

（1） 硬件投资。以太网光纤收发器网管功能的实现需要在收发器电路板上配置网管信息处理单元来处理网

管信息，该单元利用介质转换芯片的管理接口获取管理信息。管理信息与网路上的普通数据共用数据通道

。带网管功能的以太网光纤收发器，元器件种类及数量多于无网管的同类产品，相应地，布线复杂，开发

周期长。烽火网络公司长期致力于光纤收发器产品的开发，为了优化产品的设计，使产品更加稳定，增强

产品功能，自主开发了光纤收发器介质转换芯片，使产品的集成度更高，有效地减少了因多种芯片之间协

同工作所造成的不稳定因素。新开发的芯片具有光纤线路质量在线测试、故障定位、ACL等很多实用性很

强的功能，既能有效的保护用户投资，又能将极大地减少用户的维护成本。

（2） 软件投资。有网管功能以太网光纤收发器的研发工作除了硬件布线外，软件编程更为重要。网管

软件的开发工作量较大，包括图形化用户接口部分、网管模块嵌入式系统部分、收发器电路板上网管信息

处理单元部分。其中网管模块嵌入式系统尤为复杂，研发门槛较高，需要使用嵌入式操作系统，如

VxWorks，linux等。需要完成SNMP代理，telnet、web等复杂软件工作。

（3） 调试工作。有网管功能以太网光纤收发器的调试工作包括两部分：软件调试和硬件调试。在调试

过程中，电路板布线、元器件性能、元器件焊接、PCB板质量、环境条件以及软件编程中的任一因素都会

影响以太网光纤收发器的性能。调试人员必须具备综合素质，全面考虑收发器出现故障的各种因素。

（4） 人员的投入。普通以太网光纤收发器的设计只需一个硬件工程师便可完成。有网管功能的以太网

光纤收发器的设计工作除了需要硬件工程师完成电路板布线外，还需要众多软件工程师完成网络管理的编

程，而且要求软硬件设计者密切配合。

2．兼容性

OEMC应支持IEEE802、CISCO ISL等常用网络通信标准，以保证以太网光纤收发器有良好的兼容性。

3． 环境要求

a. 输入输出电压。OEMC的工作电压多为5伏或3.3伏，但以太网光纤收发器上另一个重要的器件——

光收发一体模块的工作电压绝大多数为5伏。若两者工作电压不一致，则会增加PCB板布线的复杂程度。

b. 工作温度。在选择OEMC的工作温度时，开发人员需从最不利的条件出发并留有余地，比如夏天最

高气温达40℃，而以太网光纤收发器机箱内部因为各种元器件尤其是OEMC发热。因此，以太网光纤收发器

工作温度的上限指标一般不应低于50℃。

光纤收发器的分类

随着光纤收发器产品的多样化发展，其分类方法也各异，但各种分类方法之间又有着一定的关联。

按速率来分

可以分为单10M、100M、1000M、10G的光纤收发器、10/100M自适应、10/100/1000M自适应的光纤收发器。

其中多数单10M、100M和1000M的收发器产品工作在物理层，在这一层工作的收发器产品是按位来转发数据。

该转发方式具有转发速度快、时延低等方面的优势，适合应用于速率固定的链路上。而10/100M、10/100/1000M光纤收发器是工作在数据链路层，使用存储转发的机制，这样转发机制对接收到的每一个数据包都要读取它的源MAC地址、目的MAC地址和数据净荷，并在完成CRC循环冗余校验以后才将该数据包转发出去。

存储转发的好处一来可以防止一些错误的帧在网络中传播，占用宝贵的网络资源，同时还可以很好地防止由于网络拥塞造成的数据包丢失，当数据链路饱和时存储转发可以将无法转发的数据先放在收发器的缓存中，等待网络空闲时再进行转发。这样既减少了数据冲突的可能又保证了数据传输的可靠性，因此10/100M、10/100/1000M的光纤收发器适合于工作在速率不固定的链路上。

按工作方式来分

如上所述，可以分为工作在物理层的光纤收发器和工作在数据链路层的光纤收发器。

按结构来分

可以分为桌面式（独立式）光纤收发器和机架式光纤收发器。桌面式光纤收发器适合于单个用户使用（及内置电源收发器和外置电源收发器），如满足楼道中单台交换机的上联。机架式光纤收发器适用于多用户的汇聚，如小区的中心机房必须满足小区内所有交换机的上联，使用机架便于实现对所有模块型光纤收发器的统一管理和统一供电，邦联通信的光纤收发器机架为16槽产品，即一个机架中最多可加插16个模块式光纤收发器。

按光纤来分

可以分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。由于使用的光纤不同，收发器所能传输的距离也不一样

，多模收发器一般的传输距离在2公里到5公里之间，而单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里。

需要指出的是因传输距离的不同，光纤收发器本身的发射功率、接收灵敏度和使用波长也会不一样。如5

公里光纤收发器的发射功率一般在-20～-14db之间，接收灵敏度为-30db，使用1310nm的波长；而120公里

光纤收发器的发射功率多在-3～0dB之间，接收灵敏度小于-36dB，使用1550nm的波长。

按光纤数量来分

可以分为单纤光纤收发器和双纤光纤收发器。顾名思义，单纤设备可以节省一半的光纤，即在一根光

纤上实现数据的接收和发送，在光纤资源紧张的地方十分适用。这类产品采用了波分复用的技术，使用的

波长多为短距离传输（0-60KM）的1310nm和1550nm以及长距离传输（60KM-120km)的1490nm和1550nm。随着单纤光纤收发器使用的不断增多，产品已经成熟稳定。

按电源来分

可以分为内置电源和外置电源两种。其中内置开关电源为电信级电源，而外置变压器电源多使用在民

用设备上。前者的优势在于能支持超宽的电源电压，更好地实现稳压、滤波和设备电源保护，减少机械式

接触造成的外置故障点；后者的优势在于设备体积小巧、便于使用14槽机架集中管理和价格便宜。

另外从设备供电电压类型来分，有交流220V、110V、60V；直流-48V、24V等。

按网管来分

可以分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。随着网络向着可运营可管理的方向发展，大多数

运营商都希望自己网络中的所有设备均能做到可远程网管的程度，光纤收发器产品与交换机、路由器一样

也逐步向这个方向发展。对于可网管的光纤收发器还可以细分为局端可网管和用户端可网管。局端可网管

的光纤收发器主要是机架式产品，多采用主从式的管理结构，即一个主网管模块可串联N个从网管模块，

每个从网管模块定期轮询它所在子架上所有光纤收发器的状态信息，向主网管模块提交。主网管模块一方

面需要轮询自己机架上的网管信息，另一方面还需收集所有从子架上的信息，然后汇总并提交给网管服务

器。

本质上光纤收发器只是完成不同介质间的数据转换，可以实现0-120Km内两台交换机或计算机之间的连接，但实际应用却有着更多的扩展。

1、 实现交换机之间的互联。

2、 实现交换机和计算机之间的互联。

3、 实现计算机之间的互联。

4、 传输中继：当实际传输距离超过收发器的标称传输距离，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，采用2台收发器背对背进行中继或采用光-光转换器进行中继，是一种很经济有效的解决方案。

5、 单多模转换：当网络间出现需要单多模光纤连接时，可以用1台单多模转换器进行连接，解决了单多模光纤转换的问题。

6、 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，让两路信息在同一对光纤上传输。

光纤收发器选购原则

在实际的采购中，企业考虑的一个重要的因素是价格，特别是中小型的企业和SOHO办公。我们认为，几百元的产品足以满足一般的企业的需求了，除非是特殊的行业，例如电信、军事等。当然，除价格外同时还必须考虑产品与周边环境相容性的配合及产品本身的稳定性、可靠性，否则价格再低，买了也没有用。为了使大家能挑到好的产品，把一些采购要点罗列如下：

（1）看看它本身是否可支持全双工及半双工，因为市面上有些芯片，只能使用全双工环境，无法支持半双工，若接至其他品牌的交换机（N-Way Switch）或集线器（HUB），其又使用半双工模式，则一定会造成严重的冲撞及丢包。

（2）看看它是否与其他光纤接头做过连接测试，市面上的光纤收发器收发器愈来愈多，如不同品牌的收发器相互的兼容性事前没做过测试则也会产生丢包、传输时间过长、忽快忽慢等现象。

（3）看看它有否防范丢包的安全装置，因为很多厂商在制作光纤收发器时，为了减低成本，往往采用寄存器（Register）数据传输模式，这种方式最大的缺点，就是数据传输时会不稳，造成丢包，而最佳的方式就是采用缓冲线路设计，可安全避免数据丢包。

（4）看看产品是否有做温度测试，因为光纤收发器本身使用时会产生高热，再加上其安装的环境通常在户外，故温度过高时（不能大于50°C），光纤收发器是否可正常运作，是用户非常重要考虑的因素！允许的最高工作温度是多少？对于一给需要长期运行的设备此项非常值得我们关注！

（5）看看产品是否有符合IEEE802.3标准？光纤收发器如符合IEEE802.3标准，如果不符合该标准，那么肯定会存在兼容性的问题。

（6）衡量一下厂家的售后服务，试想一下，如果你的设备坏了，厂家几天都没有解决问题，你的损失是多少啊？所以为了使售后服务能及时及早的响应，建议大家选择当地区具有实力雄厚、技术力量高超、信誉良好的专业公司。也只有专业公司的技术工程师排除故障的经验比较丰富、检测故障的工具比较先进！

（7）选购时仔细观察产品的外型，看看产品的光纤模块外壳有否旧、有否光泽又或者是有否磨损痕迹。现今市场上有不少厂商为了谋取暴利，在光纤收发器、光纤交换机等设备上使用了二手或旧的光纤模块，使用这些二手光纤模块的产品，对网络传输造成极大的隐患，如：光纤模块的光路受到污染，对信号传输必定受到影响，传输质量的下降。而传输质量下降，对接收的灵敏度也造成降低，也会造成数据丢包的现象。再加上使用了二手的光纤模块，在使用寿命上也会打了折扣，随时出现零件失效等情况。

光纤收发器注意事项

光纤收发器有多种不同的分类，而实际使用中大多注意的是按光纤接头不同而区分的类别：SC接头光纤收发器和FC/ST接头光纤收发器。

在使用光纤收发器连接不同的设备时，必须注意使用的端口不同。

1、光纤收发器到100BASE-TX设备（交换机，集线器）的连接：

确认双绞线的长度最长不超过100米；

连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（Uplink口），另一端到100BASE-TX设（交换机，集线器）的 RJ- 45口（普通口）。

2、光纤收发器到100BASE-TX设备（网卡）的连接：

确认双绞线的长度最长不超过100米；

连接双绞线的一端到光纤收发器的RJ-45口（100BASE-TX口），另一端到网卡的RJ-45口。

3、光纤收发器到100BASE-FX的连接：

确认光纤长度没有超出设备能提供的距离范围；

光纤的一端连光纤收发器的SC/FC/ST接头，另一端连接100BASE-FX设备的SC/ST接头。

另外需要补充的是很多用户在使用光纤收发器时认为：只要光纤的长度在单模光纤或多模光纤所能支持的最大距离内就可以正常使用。其实这是一种错误的认识，这种认识只有在连接的设备都是全双工的设备时才是正确的，当有半双工的设备时，光纤的传输距离就有一定的限制了。

光纤收发器产品在不断的发展和完善中，用户对设备也提出了很多新的要求。

首先，当今的光纤收发器产品还不够智能。举个例子，当光纤收发器的光路断掉后，大多数产品另一端的电口仍然会保持开启状态，因此上层设备如路由器、交换机等依然还是会继续向该电口发包，导致数据不可达。希望广大设备提供商能在光纤收发器上实现自动切换，当光路DOWN掉后，电口自动向上报警，并阻止上层设备继续向该端口发送数据，启用冗余链路以保证业务不中断。

其次，光纤收发器本身应能更好地适应实际的网络环境。在实际工程中，光纤收发器的使用场所多为楼道内或室外，供电情况十分复杂，这就需要各个厂商的设备最好能支持超宽的电源电压，以适应不稳定的供电状况。同时由于国内很多地区会出现超高温和超低温的天气情况，雷击和电磁干扰的影响也是实际存在的，所有这些对收发器这种室外设备的影响都非常大，这就要求设备提供商在关键元器件的采用、电路布板和焊接以及结构设计上都必须精心严格。

此外，在网管控制方面，用户大都希望所有网络设备能通过统一的网管平台来进行远程的管理，即能够将光纤收发器的MIB库导入到整个网管信息数据库中。因此在产品研发中需保证网管信息的标准化和兼容性。

光纤收发器在数据传输上打破了以太网电缆的百米局限性，依靠高性能的交换芯片和大容量的缓存，在真正实现无阻塞传输交换性能的同时，还提供了平衡流量、隔离冲突和检测差错等功能，保证数据传输时的高安全性和稳定性。因此在很长一段时间内光纤收发器产品仍将是实际网络组建中不可缺少的一部分，相信今后的光纤收发器会朝着高智能、高稳定性、可网管、低成本的方向继续发展。

环形骨干网

环形骨干网是利用SPANNING TREE特性构建城域范围内的骨干，这种结构可以变形为网状结构，适合于城域网上高密度的中心小区，形成容错的核心骨干网络。环形骨干网对IEEE.1Q及ISL网络特性的支持，可以保证兼容于绝大多数主流的骨干网络，如跨交换机的VLAN、TRUNK等功能。环形骨干网可为金融、政府、教育等行业组建宽带虚拟专网。

链形骨干网

链形骨干网利用链形的联接可以节省大量的骨干光线数量，适合于在城市的边缘及所属郊县地区构造高带宽低价位的骨干网络，该模式同时可用于高速公路、输油、输电线路等环境。链形骨干网对IEEE802.1Q及ISL网络特性的支持，可以保证兼容于绝大多数的骨干网络，可为金融、政府、教育等行业组建宽带虚拟专网。链形骨干网是可以提供图像、语音、数据及实时监控综合传输的多媒体网络。

用户接入系统

用户接入系统利用10Mbps/100Mbps自适应及10Mbps/100Mbps自动转换功能，可以联接任意的用户端设备，无需准备多种光纤收发器，可为网络提供平滑的升级方案。同时利用半双工/全双工自适应及半双工/全双工自动转换功能，可以在用户端配置廉价的半双工HUB，几十倍的降低用户端的组网成本，提高网络运营商的竞争力。

提到光纤收发器，人们常常不免会将光纤收发器与带光口的交换机进行比较，下面主要谈一下光纤收发器相对于光口交换机的优势。

首先，光纤收发器加普通交换机在价格上远远比光口交换机便宜，特别是有些光口交换机在加插光模块后会损失一个甚至几个电口，这样可以使运营商在很大程度上减少前期投资。

其次，由于交换机的光模块大多没有统一标准，因此光模块一旦损坏就需要从原厂商用相同的模块更换，这样给后期的维护带来很大的麻烦。但光纤收发器不同厂商的设备之间在互连互通上已没有问题，因此一旦损坏也可以用其他厂商的产品替代，维护起来非常容易。

还有，光纤收发器比光口交换机在传输距离上产品更加齐全。当然光口交换机在很多方面上也具有优势，如可统一管理、统一供电等，这里就不再讨论了。

光纤收发器通常具有以下基本特点：

1． 提供超低时延的数据传输。

2． 对网络协议完全透明。

3． 采用专用ASIC芯片实现数据线速转发。可编程ASIC将多项功能集中到一个芯片上，具有设计简单、可靠性高、电源消耗少等优点，能使设备得到更高的性能和更低的成本。

4．机架型设备可提供热拔插功能，便于维护和无间断升级。

5． 可网管设备能提供网络诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等功能，能提供完整的操作日志和报警日志。

6． 设备多采用1 1的电源设计，支持超宽电源电压，实现电源保护和自动切换。

7． 支持超宽的工作温度范围。

8． 支持齐全的传输距离（0～120公里）。

国外和国内生产光纤收发器的厂商很多，产品线也极为丰富，主要有深圳三旺通信、光路科技、瑞斯康达、烽火、博威、德胜、Netlink、迅捷、腾达等。为了保证与其他厂家的网卡、中继器、集线器和交换机等网络设备的完全兼容，光纤收发器产品必须严格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太网标准，除此之外，在EMC防电磁辐射方面应符合FCC Part15。时下由于国内各大运营商正在大力建设小区网、校园网和企业网，因此光纤收发器产品的用量也在不断提高，以更好地满足接入网的建设需要。

性质分类

单模光纤收发器：传输距离20公里至120公里

多模光纤收发器：传输距离2公里到5公里

如5公里光纤收发器的发射功率一般在-20～-14db之间，接收灵敏度为-30db，使用1310nm的波长；而120公里光纤收发器的发射功率多在-5～0dB之间，接收灵敏度为-38dB，使用1550nm的波长。

所需分类

单纤光纤收发器：接收发送的数据在一根光纤上传输

双纤光纤收发器：接收发送的数据在一对光纤上传输

顾名思义，单纤设备可以节省一半的光纤，即在一根光纤上实现数据的接收和发送，在光纤资源紧张的地方十分适用。这类产品采用了波分复用的技术，使用的波长多为1310nm和1550nm。但由于单纤收发器产品没有统一国际标准，因此不同厂商产品在互联互通时可能会存在不兼容的情况。另外由于使用了波分复用，单纤收发器产品普遍存在信号衰耗大的特点。

工作层次/速率

100M以太网光纤收发器：工作在物理层

10/100M自适应以太网光纤收发器：工作在数据链路层

按工作层次/速率来分，可以分为单10M、100M的光纤收发器、10/100M自适应的光纤收发器和1000M光纤收发器以及10/100/1000自适应收发器。其中单10M和100M的收发器产品工作在物理层，在这一层工作的收发器产品是按位来转发数据。该转发方式具有转发速度快、通透率高、时延低等方面的优势，适合应用于速率固定的链路上，同时由于此类设备在正常通信前没有一个自协商的过程，因此在兼容性和稳定性方面做得更好。

结构分类

桌面式（独立式）光纤收发器：独立式用户端设备

机架式（模块化）光纤收发器：安装于十六槽机箱，采用集中供电方式

按结构来分，可以分为桌面式（独立式）光纤收发器和机架式光纤收发器。桌面式光纤收发器适合于单个用户使用，如满足楼道中单台交换机的上联。机架式（模块化）光纤收发器适用于多用户的汇聚，目前国内的机架多为16槽产品，即一个机架中最多可加插16个模块式光纤收发器。

管理类型分类

非网管型以太网光纤收发器：即插即用，通过硬件拨码开关设置电口工作模式

网管型以太网光纤收发器：支持电信级网络管理

网管分类

可以分为非网管型光纤收发器和网管型光纤收发器。大多数运营商都希望自己网络中的所有设备均能做到可远程网管的程度，光纤收发器产品与交换机、路由器一样也逐步向这个方向发展。对于可网管的光纤收发器还可以细分为局端可网管和用户端可网管。局端可网管的光纤收发器主要是机架式产品，大多采用主从式的管理结构，主网管模块一方面需要轮询自己机架上的网管信息，另一方面还需收集所有从子架上的信息，然后汇总并提交给网管服务器。如武汉烽火网络所提供的OL200系列网管型光纤收发器产品支持1（主） 9（从）的网管结构，一次性最多可管理150个光纤收发器。

用户端网管主要可以分为三种方式：第一种是在局端和客户端设备之间运行特定的协议，协议负责向局端发送客户端的状态信息，通过局端设备的CPU来处理这些状态信息，并提交给网管服务器；第二种是局端的光纤收发器可以检测到光口上的光功率，因此当光路上出现问题时可根据光功率来判断是光纤上的问题还是用户端设备的故障；第三种是在用户端的光纤收发器上加装主控CPU，这样网管系统一方面可以监控到用户端设备的工作状态，另外还可以实现远程配置和远程重启。在这三种用户端网管方式中，前两种严格来说只是对用户端设备进行远程监控，而第三种才是真正的远程网管。但由于第三种方式在用户端添加了CPU，从而也增加了用户端设备的成本，因此在价格方面前两种方式会更具优势一些。随着运营商对设备网管的需求愈来愈多，相信光纤收发器的网管将日趋实用和智能。

电源分类

内置电源光纤收发器：内置开关电源为电信级电源；外置电源光纤收发器：外置变压器电源多使用在民用设备上。

工作方式分类

全双工方式（full duplex）是指当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工制。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送。全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟。

半双工方式（half duplex）是指使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工制。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。

光纤收发器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，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，为缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。光纤收发器的作用是，将我们要发送的电信号转换成光信号，并发送出去，同时，能将接收到的光信号转换成电信号，输入到我们的接收端。