基于網(wǎng)管型收發(fā)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)

伴隨社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，通信向大容量、長距離的方向發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢。隨著以太網(wǎng)寬帶接入方式的發(fā)展，光纖通信以光纖信息容量大、保密性好、重量輕、體積小、無中繼、傳輸距離長等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，要求有一種將短距離傳輸?shù)碾p絞線電信號和長距離傳輸?shù)墓庑盘栠M(jìn)行互換的轉(zhuǎn)換單元；光纖收發(fā)器正是實(shí)現(xiàn)這種以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換器，它通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用。同時(shí)在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。

光纖收發(fā)器對遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)

什么是光纖收發(fā)器

光纖收發(fā)器是一種將短距離的雙絞線信號和長距離的光信號進(jìn)行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元，在很多地方也稱之為光電轉(zhuǎn)化器。產(chǎn)品一般應(yīng)用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用；同時(shí)在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。

為了保證與網(wǎng)卡、中繼器、集線器和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的完全兼容，光纖收發(fā)器產(chǎn)品嚴(yán)格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。目前使用較多的10/100M光纖收發(fā)器的原理框圖如圖1。

圖1 光纖收發(fā)器工作原理圖

光纖收發(fā)器一般應(yīng)用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，同時(shí)在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。有了光纖收發(fā)器，也為需要將系統(tǒng)從銅線升級到光纖，但缺少資金、人力或時(shí)間的用戶提供了一種廉價(jià)的方案。為了保證與其他廠家的網(wǎng)卡、中繼器、集線器和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的完全兼容，光纖收發(fā)器產(chǎn)品必須嚴(yán)格符合10Base-T、100Base-TX、100Base-FX、IEEE802.3和IEEE802.3u等以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，在EMC防電磁輻射方面應(yīng)符合FCC Part15。時(shí)下由于國內(nèi)各大運(yùn)營商正在大力建設(shè)小區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)，因此光纖收發(fā)器產(chǎn)品的用量也在不斷提高，以更好地滿足接入網(wǎng)的建設(shè)需要。

光纖收發(fā)器對遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)

隨著我國信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，寬帶以太網(wǎng)的接人方式以其成本低、傳輸速率高、安裝方便而得到越來越廣泛的應(yīng)用。以太網(wǎng)光纖收發(fā)器作為一種短距離的雙絞線信號和長距離光信號之間進(jìn)行互換的以太網(wǎng)傳輸轉(zhuǎn)換設(shè)備，突破了傳統(tǒng)5類線只能傳輸100M以太網(wǎng)電信號的局限性，依靠其高性能的光纖收發(fā)模塊和換芯片，利用光纖通信頻帶寬、信息容量大、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離長的優(yōu)勢，較好地解決了以太網(wǎng)電信號在傳輸方面存在的問題。

各單位在網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，通常更多地考慮核心交換機(jī)、路由器等骨干設(shè)備的網(wǎng)管，卻往往忽略邊緣接入必不可少的光纖收發(fā)器的狀態(tài)檢測和遠(yuǎn)程維護(hù)。即便采用了一些簡單的網(wǎng)管，一般也只能管理到接入機(jī)房機(jī)架上的局端光纖收發(fā)器，而對放置在用戶端的遠(yuǎn)端收發(fā)器則無能為力。一旦接入部分的光、電鏈路出現(xiàn)故障后很難遠(yuǎn)程判別故障點(diǎn)，往往需到用戶端或接入機(jī)房才能進(jìn)行判別和處置。通過采用遠(yuǎn)端網(wǎng)管型光纖收發(fā)器系統(tǒng)較好地解決了上述問題。下面以遠(yuǎn)端網(wǎng)管型光纖收發(fā)器為重點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)說明。

遠(yuǎn)端網(wǎng)管型光纖收發(fā)器主要是由網(wǎng)管工作站、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)管卡、插卡式光纖收發(fā)器、局端機(jī)箱以及遠(yuǎn)端機(jī)箱構(gòu)成。遠(yuǎn)端網(wǎng)管型光纖收發(fā)器網(wǎng)管系統(tǒng)提供了5種管理方式：

（1）使用Windows自帶的超級終端，通過機(jī)架串口進(jìn)行本地網(wǎng)管；

（2）使用瀏覽器，通過Web頁面遠(yuǎn)程訪問，并可以顯示、控制遠(yuǎn)程收發(fā)器的工作狀態(tài)；

（3）使用標(biāo)準(zhǔn)的SNMP管理軟件進(jìn)行管理；

（4）中心局安裝專用軟件在后臺(tái)運(yùn)行，采集數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式保存在網(wǎng)管PC機(jī)硬盤，用戶經(jīng)過登錄接受網(wǎng)管系統(tǒng)的認(rèn)證后，在中心機(jī)房可以以圖形界面詳細(xì)顯示出各機(jī)房當(dāng)前的工作環(huán)境和收發(fā)器卡的當(dāng)前狀態(tài)；

（5）使用TELNET進(jìn)行命令行管理。

本文以專用軟件方式為例，對遠(yuǎn)端網(wǎng)管型光纖收發(fā)器網(wǎng)管系統(tǒng)在某廣電寬帶網(wǎng)上的三類典型應(yīng)用進(jìn)行介紹。

（1）遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測

網(wǎng)管專用軟件運(yùn)行風(fēng)格類似于Windows資源管理器。主窗口左側(cè)為資源樹，以樹的形式展現(xiàn)現(xiàn)有資源所含有的機(jī)架以及機(jī)架中的收發(fā)器。主窗口右側(cè)為設(shè)備列表，以小圖標(biāo)的形式顯示出所有機(jī)架，可以根據(jù)圖標(biāo)的顏色判斷機(jī)架正常與否，是否列于輪詢隊(duì)列中。主窗口下側(cè)為告警信息列表，顯示了所有輪詢告警和主動(dòng)告警的消息。

（2）輪詢和告警

為了確保光纖收發(fā)器的正常工作和進(jìn)一步減輕管理員的工作負(fù)擔(dān)，軟件定時(shí)對各個(gè)機(jī)架進(jìn)行訪問，接收各機(jī)架中主控單元采集的機(jī)架狀態(tài)及其局端、遠(yuǎn)端收發(fā)器的狀態(tài)信息，并保存在本地?cái)?shù)據(jù)庫中。軟件在接收到狀態(tài)信息后能夠?qū)Y料進(jìn)行分析，若判斷得出機(jī)架或收發(fā)器異常，則自動(dòng)告警，并將事件記錄到告警日志中。

（3）遠(yuǎn)程控制

管理員可以對局端和遠(yuǎn)端的收發(fā)器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。通過IP地址和機(jī)架名稱或者機(jī)架號來指定機(jī)架，當(dāng)機(jī)架被指定后，接口將提供可控制的收發(fā)器列表，選定收發(fā)器后，其當(dāng)前的狀態(tài)量將會(huì)列在“狀態(tài)”標(biāo)簽頁中，同時(shí)用戶可在“設(shè)置”標(biāo)簽頁中修改雙工模式、速率等選項(xiàng)。最后還可根據(jù)實(shí)際需要來控制傳輸帶寬，以kbps或Mbps為基本單位、以32kbps為步長進(jìn)行控制。當(dāng)用戶所要設(shè)定的流量不是32kbps的倍數(shù)時(shí)，即不是系統(tǒng)認(rèn)可的有效值時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)以最貼近該設(shè)定值的有效值進(jìn)行設(shè)定(四舍五入原理)。

結(jié)論

本設(shè)計(jì)詳細(xì)的闡述了光纖收發(fā)器系統(tǒng)的概念及其應(yīng)用，以網(wǎng)管型收發(fā)器為重點(diǎn)。遠(yuǎn)端網(wǎng)管型光纖收發(fā)器系統(tǒng)的使用強(qiáng)化了全程全網(wǎng)管理的概念，把物理位置分散的用戶端收發(fā)器通過帶內(nèi)網(wǎng)管進(jìn)行集中管理，大大降低了我們的日常維護(hù)工作和費(fèi)用開銷。值班人員通過其完善的狀態(tài)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制功能，在發(fā)生故障時(shí)節(jié)約了時(shí)間，贏得了客戶信任。

（作者單位：武漢工程大學(xué)電氣信息學(xué)院）