部分光纤收发器制造商已经和连接器制造商合作开发下一代插入式光收发器的标准。同时,这些公司签署了多方协议(MSA),旨在开发一种合适目前多数小尺寸(SFF)连接器的通用设计接口。MSA成员最近已经完成小尺寸插入(SFP)式光收发器的性能指标文档,并已得到主要连接器制造商的支持,包括:3M、Lucent和Tyco Electronics等公司,现在正在征集发布签名。许多公司都已经在文档上签过字。光收发器公司帮助制定外形和封装尺寸,以及SFP或MSA插入式模块的光电接口。连接器制造商协助制定电气接口标准,还有一些主要的OEM们也担当了顾问角色。
插入式SFP模块方案包括防护罩/导轨、SFF连接器及收发器,它支持目前的SFF光纤连接器。SFF收发器比使用全尺寸光纤连接器对应的收发器的热插拔千兆位接口转换器(GBIC)的端口密度大一倍。尺寸减小可使网络设备制造商将设备光纤端口的数量扩大一倍。
正当连接器厂商还在为哪种SFF连接器能成为标准光纤互连而争论不休时,收发器制造商已经先行一步,决定支持适用其插入式模块的三种主要SFF光纤连接器方案。由于连接器制造商想推行自己的方案,所以他们不愿意开发通用光纤模块接口。3M提倡使用VF-45(即MSA文档中的SG)；Lucent支持LC连接器；Tyco的AMP部和Molex公司推举MT-RJ型。全球LC连接器销售额达到7400万美元,其次是MT-RJ:5100万美元,VF-45的销售额是4100万美元。
3M电信系统部(Austin, Texas)开发工程师Ray Selli认为,"收发器公司已认识到他们的既定目标就是希望光纤能赢得市场,因此他们并不愿意排斥任何技术。"
业界对标准产品的需求呼唤着新技术的出现,有一种新的设计能提供小尺寸热插拔模块。"标准化的方案对OEM至关重要,因为这样他们就有多家供应商可选择了。" Stratos Lightwave 公司(Chicago)光电产品市场营销负责人Jeff Vetter说。标准产品对制造商也有帮助,如果光收发器更易于使用、操作及维护,并具备标准外形尺寸,客户也就更容易掌握这种技术了。这将有助于推广光纤的使用,Selli说。
Molex光纤公司(Lisle, Ill.)的营销主管Tony Doran认为:外形尺寸是从插拔式模块转向SFF连接器的主要推动力。"设备架中很多都采用了这些模块,在网络接口卡上投资日益增多,因此外形尺寸显然是十分重要的。"以前OEM们使用稍大的标准光纤SC和ST连接器,它们带有GBIC收发器或通孔1×9收发器,这种收发器与新式MSA插入收发器等高,但宽度是后者的两倍。
在很多应用中,光纤接口正在取代带有RJ-45连接器的五类铜缆的电气接口。因此网络业希望能有与光纤收发器尺寸相同的产品,Lucent公司(Breinigsville, Pa.)微电子集团业务开发经理Mike Peppler解释道。"他们希望能相互交换这些器件,但又不愿意光纤比铜缆占据更多的电路板面积。" Peppler说这种1×9的器件是铜接口的两倍。
下一步自然是开发插拔型SFF,有时也称作微型GBIC。这就意味着网络OEM们能设计具有相似端口密度及大小的铜质和光纤模块。"它只有1×9的一半大小,可以插进与RJ-45相同的面板插孔中,因此它不会占据更多电路板或面板的面积,有助于网络设备制造商节省资金。"Peppler补充道。
这些产品能否替代GBIC器件呢？Pepple承认,更小尺寸插拔件的出现意味着对插拔型GBIC的需求将减少。但是他认为这些器件在众多设备中已经使用,而且很多制造商仍在大量生产,这样就具有成本优势。
这种新设计的工艺比通孔安装SFF光纤收发器要先进。Selli说,通孔SFF收发器一旦焊接到电路板上就移不走了。"再加上它不能使用户在产品工艺上灵活地混合、匹配。"但这种SFF或MSA插拔式收发器能在电路板的所有焊接及清洗工艺完成以后插进相应的槽内,从而避免了这些工艺可能对精密收发器造成损害。Selli说如果这些工艺损坏了收发器,将其更换掉既费钱又费时。
"收发器出现故障的原因是光器件对PC板所能承受的工艺很敏感。它要通过加热器件的烘箱,经过焊接工艺处理后留下的焊剂要经过高温水冲洗。热交换保证用户在电路板经过所有安装工艺后仍能将收发器插进去。"Selli说:"如果收发器坏了,只能拔下来扔掉并换上另一个。"
新设计用全尺寸插入式1×9 GBIC收发器作为小尺寸插入式(SFP)收发器模块的发射台,将GBIC的可插拔性与小外形尺寸结合在一起开发出一种新型收发器模块,既增加了灵活性又方便使用。据Tyco电子公司(Harrisburg, Pa.)的发言人Bob Williams解释是标准ST和SC连接器的热插拔GBIC的广泛使用推动着新设计的发展。
Agilent技术公司光纤业务部(加州San Jose)局域网分部经理David Eastley认为,两至三年后千兆以太网部门将会走向成熟,现在的规模已经开始引人注目了。
从引脚和尺寸兼容性的角度看,SFP收发器是相同的。唯一区别在于光纤接口采用不同的连接器。尽管SFP收发器可采用任何SFF连接器接口,但它们不能互换。很多供应商,如Agilent、Lucent Technologies Microelectronics、Molex和Stratos Lightwave等公司正在研制MSA插入式光收发器,并准备在2001年第一季度开始批量生产。另有一些公司(包括Stratos)将提供包括卡罩、连接器和收发器在内的完整方案。
这些光学器件可提供多种速率,最高可达2.5Gbits/s,并为多种协议提供通用接口,这些协议包括快速以太网、千兆以太网、光纤通道以及包括OC-3、OC-12及OC-48在内的ATM/Sonet应用。但是该设计也支持5Gbits/s以上的速率,符合MSA规定的未来产品扩展。
这些器件将有长短波及多模和单模传输模式,主要应用在千兆以太网和光纤通道传输速率。Molex光电子公司销售经理Steve Skiest说,近90%的应用是多模短距离传输。"ATM或Sonet将用于在单模光纤上进行长距离传输。"他补充道。
EMI罩的主要特性是在稠密端口防止EMI发射及EMI影响时隔断EMI从非稠密端口通过。MSA连接器和导轨都可采用SMT工艺,因此只需要一种制造焊接工艺。
EMI罩适用于所有型号。对网络OEM(如Cisco、Nortel Networks、Lucent和3Com公司)而言,其好处是他们可在PC板上安装这些防护罩,然后决定将哪种收发器插进罩内。插入式器件就是为了使网络OEM们更方便地向其客户提供多种选择而设计的。
与所有新推出的元件一样,这些新型SFP光收发器的价格不菲。形成规模生产后才有望会比通孔SFF收发器只高出20%至25%。
"这些差异会随着时间的推移而减小,但由于这些插入式器件增加了一些功能,因此价格总是要稍高些。"Peppler说。这种收发器有一个存储芯片,用于储存诸如器件型号、制造商、序列号、以及是长波还是短波收发器、器件的数据速率等信息。
Peppler认为,从功能的观点来看,那些数据是有帮助的。例如,采用序列号ID有助于避免收发器及不兼容系统之间的不正确匹配,比如将100Mbit/s收发器用于1Gbit/s系统。
目前,大部分销售商都针对目标市场选择支持某一连接器类型,如千兆以太网及光纤通道。"它们都是专为某种类型的光纤连接器而设计的。"Doran说。如Molex公司估计将在2001年的第二季度批量生产LC连接器,他们之所以支持LC连接器是因为最初在MT-RJ领域出现的一些技术难题延缓了该公司对此项技术的引入。
Stratos公司也支持LC连接器。"我们之所以选择LC是因为我们认识到它在市场上需求最大。"Vetter说。目前LC连接器货源充足,可保证供应。
Stratos公司分阶段生产整个解决方案所需的元件,预计到十一月底将能生产所有元件。连接器及其防护罩已进入批量生产阶段,而收发器还处于预生产阶段。收发器的生产准备周期为4到6周。产品型号包括1.0625Gbit/s及2.125Gbit/s光纤通道、1.25Gbit/s千兆以太网及2.48Gbit/s ATM OC-48设备。
Agilent支持千兆以太网和光纤通道的LC及MT-RJ连接器。他们目前正在生产2.125Gbit/s的光纤通道插拔收发器的样品,近期准备推出针对LC连接器的100 Base SX千兆以太网插拔收发器的样品。2001年第一季度准备开始进行批量生产。届时公司就不支持MT-RJ插拔式产品了。
Tyco电子公司正研制千兆以太网和光纤通道插拔式SFP MT-RJ收发器的样品。
欲知MSA的最新信息以及MSA插拔模块的技术图表和特性,请浏览。
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