Dieser zweite Transceiver wandelt das modulierte Licht dann wieder in elektrische Signale um.
Glasfaser-Transceiver, auch bekannt als optische Transceiver, sind eine Schlüsselkomponente aller Glasfasernetze. In diesem Artikel werfen wir einen Blick darauf, wie sie funktionieren und welche Vorteile sie für die Datenübertragung bringen.
Was ist ein Glasfaser-Transceiver?
Ein Glasfaser-Transceiver oder optischer Transceiver ist ein Gerät, das in der Glasfaserkommunikation verwendet wird, um Daten über Glasfaserkabel zu senden und zu empfangen. Jeder Transceiver ist in zwei Teile unterteilt, einen Sender, der zum Senden der Signale verwendet wird, und einen Empfänger, der zum Empfangen der Signale verwendet wird. Es sind diese beiden Teile, der Sender und der Empfänger, die dem Transceiver seinen Namen geben.
Wie funktioniert ein Glasfaser-Transceiver?
Transceiver arbeiten, indem sie modulierte Lichtimpulse senden, die von einer Diode durch ein Glasfaserkabel übertragen werden. Die gängigsten Transceiver benötigen zwei separate Glasfaserkabel, eines zur Übertragung der Daten in eine Richtung und das andere für das Signal aus der entgegengesetzten Richtung. Sie können kein Signal über dasselbe Glasfaserkabel gleichzeitig senden und empfangen, da dies zu Signalstörungen führen kann.
Es gibt auch multi-direktionale Transceiver, wie z. B. den Cisco SFP-10g-bxd-i, der es ermöglicht, Daten in beide Richtungen über dasselbe Kabel gleichzeitig zu senden. Multi-direktionale Transceiver erreichen dies, indem sie das übertragene Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen modulieren, was bedeutet, dass sie Signale senden und empfangen können, die sich beim Durchgang durch das Kabel nicht gegenseitig stören.
Viele moderne Glasfaser-Transceiver sind heute Hot-Plug-fähig, d. h. sie lassen sich einfach in bestehende Netzwerke integrieren und können sofort mit minimalem Einrichtungsaufwand verwendet werden.
Wie bereits erwähnt, besteht der optische Transceiver hauptsächlich aus zwei Teilen, dem Sender und dem Empfänger. Sie wandeln elektrische Signale in Licht um, das dann durch das Glasfaserkabel selbst gesendet wird, um die Daten über Entfernungen zu übertragen. Hier geben wir einen kurzen Überblick über die Rolle, die jeder von ihnen spielt.
Der Sender
Innerhalb des Senders befindet sich eine Laserdiode oder LED, die entweder Infrarot- oder sichtbares Licht aussendet. Wenn der Sender ein elektrisches Signal empfängt, moduliert er das von der Diode emittierte Licht entweder in Amplitudenmodulation (AM) oder Frequenzmodulation (FM). Dieses modulierte Licht wird dann mit hoher Geschwindigkeit durch das Glasfaserkabel zum Transceiver am anderen Ende des Kabels gesendet. Je nach der Entfernung, über die die Übertragung gesendet werden muss, wird bestimmt, ob eine LED oder eine Laserdiode zur Übertragung des Lichtsignals verwendet wird. LEDs sind eigentlich nur für Kurzstreckenübertragungen nützlich, während Laserdioden über größere Entfernungen vorzuziehen sind.
Die meisten laserbasierten Dioden verwenden drei Haupttypen von Lasern. Fabry-Perot-Laser (FP) werden für Hochgeschwindigkeitsübertragungen mittlerer Reichweite verwendet. Distributed-Feedback-Laser (DFB) werden für Langstreckenübertragungen mit sehr hoher Geschwindigkeit eingesetzt, und Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL) werden für Hochgeschwindigkeitsübertragungen mittlerer Reichweite verwendet.
Der Empfänger
Innerhalb des Transceivers befindet sich der Empfänger. Der Empfänger verfügt über eine Fotodiode oder einen Fotodetektor, abhängig von der Art der Lichtquelle, die der Sender sendet. Der Empfänger wandelt das optische Signal in einen elektrischen Strom um. Dieser Strom wird dann verstärkt und wieder in ein digitales Signal umgewandelt, das dann nach Bedarf weitergeleitet wird.
Glasfaserkabel
Glasfaserkabel bestehen aus einem mikroskopisch kleinen Glaskern, der von einer Ummantelung umgeben ist. Der Zweck der Ummantelung ist es, sicherzustellen, dass das Lichtsignal nicht ‚usweicht“ und sich weiterhin im optischen Kabel ausbreitet. Die Größe des eigentlichen optischen Kerns selbst kann winzig sein, mit einer Breite von nicht mehr als 9 Mikrometern. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 70 Mikrometer breit.
Die Art des verwendeten Kabels variiert je nach Anforderung. Die meisten Glasfaserkabel lassen sich in zwei verschiedene Modi einteilen, die jeweils spezifische Anwendungen haben. Beide bieten Kosten- und Anwendungsvorteile, daher ist es wichtig zu entscheiden, welcher Modus den Anforderungen des Netzwerks am besten entspricht.
- Singlemode-Faser – Wie der Name schon sagt, ist die Singlemode-Faser so konzipiert, dass sie eine Form der Lichtübertragung, die Transversalform, überträgt. Dieser Kabeltyp ist auch der kleinste, mit einer Kernbreite von ca. 9 Mikrometern. Durch die Verwendung von nur einem Lichtübertragungsmodus, kombiniert mit einem schmalen optischen Kern, ist dieser Fasermodus ideal, um Daten über eine lange Distanz zu übertragen und gleichzeitig ein hochbandbreitiges Signal und minimale Degradation aufrechtzuerhalten.
- Multimode-Faser – Dieser Modus ist so konzipiert, dass er mehrere verschiedene Wellenlängen gleichzeitig überträgt. Sie hat einen größeren Kabeldurchmesser von bis zu 100 Mikrometern. Aufgrund der Art und Weise, wie die verschiedenen Lichttypen durch das Kabel übertragen werden, ist sie anfälliger für Signalverschlechterung aufgrund des modalen Dispersionseffekts. Aufgrund des Risikos einer erhöhten modalen Dispersion bei Multimode-Fasern ist sie am besten für kürzere Übertragungsdistanzen geeignet.
Es ist wichtig zu beachten, dass die verschiedenen Kabeltypen nicht miteinander kompatibel sind. Da jeder Typ unterschiedliche Kerndurchmesser hat und mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen arbeitet, führt das Mischen der beiden zu erheblichen Leistungsproblemen.
Warum sind Glasfaser-Transceiver nützlich?
Die Verwendung von Glasfaser-Transceivern bietet gegenüber herkömmlichem Kupfer mehrere Vorteile. In vielen Fällen sind sie effizienter, oft sicherer und sicherer als Kupfer. Hier listen wir einige der wichtigsten Vorteile der Verwendung von Glasfaser auf.
Keine Signalverschlechterung
Einer der Hauptvorteile eines Glasfaser-Transceivers ist, dass er Daten über eine beträchtliche Entfernung übertragen kann, ohne die Signalintegrität zu verlieren. In der traditionellen Telekommunikation wurden Kupferkabel verwendet, wobei das Signal mit Elektrizität gesendet wurde. Über eine gewisse Distanz konnte sich dieses Signal verschlechtern, wodurch die endgültigen Daten beschädigt wurden. Da sich das in Glasfasern verwendete Licht erheblich schneller als Elektrizität bewegt, kann es eine größere Entfernung zurücklegen und erfährt dabei einen geringeren Grad an Signalverschlechterung.
Glasfaser ist nicht anfällig für EM-Interferenzen
Elektromagnetische Interferenz (EMI) ist eine erhebliche Herausforderung bei der Verwendung herkömmlicher Kupferleitungen zum Senden und Empfangen von Signalen. Die Leistung von Kupfer ist besonders anfällig für Interferenzen durch elektromagnetische Strahlung aus der Umwelt, und leider gibt es davon in der modernen Welt eine Fülle. Ob von Ihrem Mobiltelefon oder Ihrer Mikrowelle, es gibt Hunderte von EMI-Quellen, die ein Signal verfälschen können, das durch einen Kupferdraht läuft. Bei Glasfaserkabeln ist dies kein Problem, da die über optische Kabel gesendeten Lichtsignale nicht durch elektromagnetische Strahlung beeinflusst werden können.
Glasfaser ist sicherer
Bei Glasfaserkabeln ist der Faserkern umschlossen, wodurch ein „Ableiten“ eines Glasfaserkabels unmöglich wird. Die einzige Möglichkeit, auf das Signal zuzugreifen, das über ein Glasfaserkabel gesendet wird, ist der Zugriff auf den optischen Schnittstellenanschluss an beiden Enden des Kabels. Anders als bei einem Kupferkabel, bei dem auf das Kabel selbst zugegriffen werden kann. Dies macht Glasfaser zu einer sichereren Verbindung, was vorzuziehen ist, wenn sensible Daten gesendet werden.
Sie reduzieren das Risiko von Funkenbildung
In bestimmten Umgebungen stellen Brandgefahren ein erhebliches Problem dar. Bei herkömmlichen Kupferleitungen werden Daten durch ein elektrisches Signal übertragen, was bedeutet, dass bei Beschädigung des elektrischen Kabels Funken entstehen können. Bei einem Glasfaserkabel, das nur Licht und keinen Strom leitet, wird die Möglichkeit der Funkenbildung im Falle eines Kabeldefekts reduziert. Insgesamt sind Glasfaserkabel daher eine sicherere Methode der Datenübertragung in Umgebungen mit hohem Brandrisiko.
Welche Reichweite hat ein Glasfaser-Transceiver?
In den meisten Fällen können Singlemode-Glasfaserkabel Daten über eine Entfernung von etwa 40 km (24 Meilen) übertragen. In der Regel kann ein Multicore-Glasfaserkabel dies nur bis zu einer Entfernung von etwa 550 m. Es gibt jedoch verschiedene Faktoren, die dies beeinflussen können, darunter die Art des verwendeten Kabels, die Wellenlänge des übertragenen Signals, die optische Leistung des gesendeten Signals und die Empfindlichkeit des Empfängers. Es ist möglich, diese Entfernung durch den Einsatz von Verstärkern in einem Glasfasernetz zu erhöhen.
Wie wählt man den richtigen Glasfaser-Transceiver aus?
Das hängt wirklich von der Art der Netzwerklösung ab, die Sie einrichten möchten. Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene Arten von Transceivern und verschiedene Arten von Glasfaserkabeln, um diese zu unterstützen. Bei TXO haben wir eine große Auswahl an Transceivern zu kaufen, sowohl OEM-Originale (von Marken wie Alcatel, Ciena und Huawei) als auch OEM-kompatible optische Transceiver.
Wenn Sie Hilfe und Informationen darüber benötigen, welcher Transceiver die beste Option für Ihr Netzwerk ist, setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung, und wir können Sie fachkundig bei der Auswahl beraten.