光纤收发器使用与选择全攻略

2021-03-15 10:05:41 5

(一)、光纤收发器使用与选择全攻略

当视频监控系统已经开始网络化的时候,光纤收发器嫣然成了监控系统中不可或缺的传输产品。今天总结了关于光纤收发器的常见问题。


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一、光纤收发器分类

光纤收发器又叫光电转换器,是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元。

观察角度的不同使人们对光纤收发器有着不同的认识:

比如按传输速率分为单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;

按工作方式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;

如果从结构角度来看分桌面式(独立式)光纤收发器和机架式光纤收发器;

按接入光纤的不同又有多模光纤收发器和单模光纤收发器两种叫法。

此外还有单纤光纤收发器和双纤光纤收发器,内置电源光纤收发器和外置电源光纤收发器以及网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。

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。

二、应用范围

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。


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三、使用注意事项

我们知道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/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。


四、 ST、SC、FC、LC接口区别

光纤连接器,也就是接入光模块的光纤接头,也有好多种,且相互之间不可以互用。不是经常接触光纤的人可能会误以为GBIC和SFP模块的光纤连接器是同一种,其实不是的。SFP模块接LC光纤连接器,而GBIC接的是SC光纤光纤连接器。下面对网络工程中几种常用的光纤连接器进行详细的说明:

① FC型光纤连接器:外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。 一般在ODF侧采用(配线架上用的最多)

② SC型光纤连接器:连接GBIC光模块的连接器,它的外壳呈矩形,紧固方式是采用插拔销闩式,不须旋转。(路由器交换机上用的最多)

③ ST型光纤连接器:常用于光纤配线架,外壳呈圆形,紧固方式为螺丝扣。(对于10Base-F连接来说,连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架)

④ LC型光纤连接器:连接SFP模块的连接器,它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。(路由器常用)

⑤ MT-RJ:收发一体的方形光纤连接器,一头双纤收发一体

各种光纤接口类型介绍(光纤接头):


  1. SC接口:蓝色大方口 其外壳呈矩形,所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同,。其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式;紧固方式是采用插拔销闩式,不需旋转。装备了金属弹片,便于暗装使用。此类连接器价格低廉,插拔操作方便,介入损耗波动小,抗压强度较高,安装密度高。

  2. FC接口,圆形螺纹接口 其外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。FC类型的连接器,采用的陶瓷插针的对接端。此类连接器结构简单,操作方便,制作容易,但光纤端面对微尘较为敏感,且容易产生菲涅尔反射,提高回波损耗性能较为困难。后来,对该类型连接器做了改进,采用对接端面呈球面的插针(PC),而外部结构没有改变,使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。

  3. ST接口,圆形带卡扣 为带键的卡扣式锁紧结构,确保连接时准确对中,具有较强的抗拉强度,金属key定位,提高适配器的重复性和耐久性,采用精密的陶瓷或铜套筒,以确保长期稳定的机械性能和光学性能。矩形结构,攻丝铆接安装使用方便。

  4. LC 接口: 蓝色小方口 采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸小,提高了光纤配线架中光纤连接器的密度。采用精密陶瓷套筒,确保长期稳定的机械和光学性能。


五、选购原则

  光纤收发器做为一个区域网络连接器设备,其主要的任务就是怎样很好地把两方数据进行无缝连接。所以必须考虑其与周边环境相互兼容性的配合,及本身产品的稳定性、可靠性,反之:价格再低,也不能选用!

1、本身是否支持全双工及半双工?

  市面上有些芯片目前只能使用全双工环境,无法支持半双工,如接到其他品牌的交换机(SWITCH)或集先器(HUB),而它又使用半双工模式,则一定会造成严重的冲突及丢包。

2.是否与其它光纤收发器做过连接测试?

  目前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、是否有防范丢包的安全装置?

  有些厂商在制造光纤收发器收发器时,为了降低成本,往外采用寄存器(Register)数据传输模式,这种方式最大的缺点就是传输时不稳定、丢包,而最好的就是采用缓冲线路设计,可安全避免数据丢包。

4、温度适应能力?

  光纤收发器本身使用时会产生高热,温度过高时(一般不能大与85°C),光纤收发器是否工作正常?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、是否有符合IEEE802.3u标准?

光纤收发器如符合IEEE802.3标准,即delay time控制在46bit,如超过46bit时,则表示光纤收发器所传输的距离会缩短!!!

6、售后服务

为了使售后服务能及时及早的响应,建议客户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!


(二)、光纤收发器的A端与B端是什么?为您送上光纤产品知识大科普

1光纤产品中接口有哪些?


光纤收发器同时提供以太网接口和光纤接口,可实现电口信号和光口信号转换,并通过光纤进行远距离数据和信号传输。


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光纤模块提供光纤接口,可与光纤收发器、TP-LINK带SFP接口交换机配合光纤模块使用。使用光纤传输,可扩展局域网范围。


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2什么是单模与多模?


单模与多模:指光纤的类别。


多模光纤可传多种模式的光,其模间色散较大,工作在850nm,传输的距离比较近
单模光纤只能传一种模式的光,其模间色散很小,工作在长波长(1310nm或1550nm),适用于远程通讯,单模光纤相比于多模光纤可支持更远传输距离


光纤的类别与使用的光纤产品一致,即单模光纤收发器/单模光纤模块需要使用单模光纤线路、多模光纤收发器/多模光纤模块需要使用多模光纤线路。因此不建议单模光纤产品与多模光纤产品配合使用。


3什么是单纤与双纤?


单纤与双纤:即一根光纤与两根光纤的区别。

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单纤产品仅提供一个光纤接口,同时用于发送和接收。单纤光纤收发器都是建议两个型号配套使用,如TL-FC311A-20建议和TL-FC311B-20搭配使用、TL-MC111CS建议与TL-MC112CS搭配使用。


注:①单纤产品一般需配套使用,不可分开使用。如TL-MC111CS需与TL-MC112CS配套使用;
②光纤收发器的光纤接口为SC接口,其网线接口有百兆和千兆的,建议千兆网线接口的光纤收发器要和千兆端口的交换机连接,不要连接百兆的交换机,否则可能会出现丢包现象;


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双纤产品提供两个光纤接口(TX和RX),一个用于发送、一个用于接收,需要连接两根光纤。双纤光纤收发器可以与双纤光纤模块配合使用。

对于双纤产品,使用时没有限定的搭配型号,但需要注意:

①、支持的光纤种类要一样,即单模和多模不能混合使用;

②、支持的速率一样,即100M和1000M产品不能混合使用;

③、支持的波长要配对;

④、一端的TX端口与对端的RX端口使用光纤对接,同理、一端的RX端口与对端的TX端口使用光纤对接。
注意:光纤模块上若没有标注TX及RX,可以在无法通信时,将两根光纤对调再尝试。


4A端和B端有什么区别?


A、B端主要是针对单纤光纤设备来说的,由于单纤设备是双向传输信号的,例如TP-LINK的单模单纤光纤收发器用 1310nm波长发送,1550nm波长接收,称A端为 1310nm波长的发送端,称A端为1550nm波长的接收端。


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5A端和B端哪一段应该放在机房?


由于A、B两端单纤设备的作为发送和接收端,只要两两一组配合使用进行发送和接收就可以了,两端都可放在机房


6使用时应该注意什么?


无论是光纤收发器还是光模块,在一起配套使用的时候需要注意以下几点:
①、支持的光纤种类要一样(单模和多模不能混合使用);
②、支持的速率一样(100M和1000M的产品不能混合使用);
③、支持的波长要配对。


(三)、一张图,一张表,网络工程维护从此无忧

对于网络工程来说,施工方或工程商往往在完成了设备的架设与调试,保障了设备正常运行之后,就结束了工程,却忽略了很关键的一步——对工程资料的整理。缺少了网络工程资料,当后期的网络需要维护时,维护人员将会额外花费大量的人力和时间来梳理线路、设备IP、设备位置等工作,导致现场排障工作困难、效率低下,因此,网络工程资料的整理与完善必不可少。


这次TP小商科普讲堂将给大家介绍如何进行网络工程关键资料的整理。


绘制

网络拓扑


网络拓扑图最能直观的展示一个网络结构,它能展示网络的核心设备、线路连接结构、子网划分等信息。绘制网络拓扑图推荐使用微软的Visio工具。

如某酒店无线网络拓扑图如下:

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▲图中标记信息可包含:设备型号、线路连接结构、IP地址信息、子网地址信息、VLAN规划信息、楼层管理信息等。


标记

设备位置


网络设备信息的标记是指对线路和设备安装位置的标记,一般包括核心通信链路的标记,比如路由器与核心交换机之间、核心交换机与接入交换机之间的网络标记;


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另外是对无线AP安装位置的标记,在AC管理界面将AP的安装位置一一备注。

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安装时在AP背面的小标贴上记录AP的MAC地址和安装位置。

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制作

设备信息表


制作设备信息表格,是指对网络中设备的型号、管理IP地址、管理账号、安装位置等进行记录,方便在维护时快速了解设备的管理信息。

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▲某酒店网络设备信息表

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▲某酒店网络设备信息表


完成上面的网络工程资料整理,做好电子资料存档,打印网络拓扑图和设备信息表格保留一份在机房。后续的网络维护,我们就可以很快速的了解到这个网络的设备型号、连接结构、子网、设备IP和密码、设备安装位置等信息。


试想一下:


酒店的302房间反应上不了网,我想从AC上看看302房间的无线AP是不是正常在线,AC的IP和管理账号密码是多少呢?302房间到底是哪个AP?AP的MAC和IP又是多少?


原先维护酒店网络的技术小李娶了媳妇呆在老家不愿回来了,新来的小张一头雾水,酒店发生网络问题怎么办?网络怎么连的?设备在哪些位置?账号和密码也不知道啊!


如果有一张图(网络拓扑图),有一张表(设备信息表),这一切都变得非常简单!


(四)、如何解决网桥远距离传输视频卡顿、黑屏问题


TP-LINK无线网桥/无线基站最主要的应用场景就是搭配摄像头进行远距离无线网络传输和监控。这种方式以布线简单、设备安装方便、投入少等优势逐渐成为了远距离监控的主要解决方式。


前段时间,珠海的工程商向TP-LINK总部求助:网桥传输不稳定,摄像头出现了一定的频率的黑屏和卡顿。TP-LINK工程师第一时间响应,通过简单内部沟通立马决定去现场帮用户处理问题。

项目介绍

该网桥项目用于珠海长隆海洋科学馆的建设,该工地占地面积共十三万平方公里。目前共有十二个塔吊接收端,每个塔吊上安装一个TL-CPE530并连接一个高速球机。五个发射端(其中3个TL-BS500+TL-ANT5819MS以及2个TL-CPE520)在长隆企鹅酒店最顶端,传输距离一公里左右。

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抵达现场

由于项目的重要性,我们工程师在接到反馈后的第一时间就赶往现场,下午到达现场后同企鹅酒店员工进行沟通并进行现场查看,确定了现场主要存在的问题:

(1)塔吊A2/B2/B4/C2/C3/C4上面的监控画面断断续续、卡顿严重

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(2)部分塔吊的监控画面完全黑屏且无法恢复

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工程师现场诊断

该项目工程商有个很好的习惯,将现场所有设备进行了IP地址规划,并且汇总到一张Excel表格中进行维护。这个表格大大提高了我们工程师现场解决问题的效率。

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工程师到达现场后,第一件事就是查看问题现象以及梳理现场的拓扑,有了整体的拓扑图,才能由整体到局部,一步步梳理问题,解决问题。现场拓扑如下:


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针对现场问题,工程师逐一进行排查。具体原因如下:


扇区天线TL-ANT5819MS安装过于相近导致对应的监控画面连接断开、画面卡顿


对于监控卡顿问题,最先怀疑是网桥角度没有对准导致CCQ和SNR较差。于是通过电脑进入AP端的web界面确认各网桥的CCQ和SNR(CCQ和SNR为浮动值,为了方便记录表格中只标注平均值)情况,统计如下:

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② 通过上面表格可以看出卡顿网桥的SNR和CCQ值较好,排除了角度原因导致。通过对比发现卡顿的摄像头均桥接在扇区天线下面,而扇区的水平覆盖角度在120度以上,于是猜测扇区安装位置较近导致。在工程商准备梯子的同时,进行了如下对比测试,通过该对比测试验证对问题的猜想:

▶将现场其中两个BS500断电,只保留一个BS500进行视频传输,测试发现视频传输正常;

▶保留两个扇区并将信道分别调整为5.2G和5.8G后,视频传输正常;

拿到梯子,爬上企鹅酒店顶部后发现3个BS500+ANT5819MS位置安装的特别近,因而确定了问题原因。

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④ 最终将现场其中一个BS500停用,只开启两个BS500且信道分别设置为5.2G和5.8G。该问题得到完美解决,球机画面可以稳定预览查看。


塔吊B3防水箱被打开,电源漏电导致电源被拔掉

塔吊B3由于防水箱被人打开,导致防水箱进水漏电,电源被拔掉。更换IPC和网桥电源并重新接上电源后正常。

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塔吊A1的PoE供电网线质量较差,室外使用一段时间后供电不稳定

塔吊A1由于供电网线质量较差,导致PoE供电不稳定,设备频繁重启。更换工程师带上的跳线后正常。和施工方沟通后得知,他们当时施工就发现了部分网线有问题,除了前面施工的3个塔吊,后面的施工的全部更换了质量较好的超5类网线。

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塔吊B5的电源线在塔吊升高时不小心被拽断,断开处的接头被短接导致供电异常

塔吊B5在升高的时候不小心弄断了供电线,塔吊维护人员在连接线路时将电源不小心短接导致。将短接处重新连接后正常使用。

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整体规划

在定位并解决这个三个问题后,现场监控画面偶尔会有个别画面出现轻微卡顿的情况。工程师于是对整个拓扑进行了进一步的规划,将相邻的两个AP端信道错开并分别划分到5.2GHz和5.8GHz信道。调整部分Client端桥接到最优的AP端,均衡AP之间的负载。

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调整后的拓扑

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现场使用效果

TP-LINK工程师调试完后现场塔吊球机监控画面稳定运行

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现场使用效果

TP-LINK工程师调试完后现场塔吊球机监控画面稳定运行,通过这次现场调试,工程师总结了网桥监控工程需要注意的事项,在安装调试的时候如果注意到以下几点,能够避免很多问题:

▶做监控、网桥项目时,需要提前进行IP地址规划并维护到一张Excel表格中,方便后期维护(画维护表格)

▶网桥、监控放置在室外时,务必做好防水措施,并确保防水箱不会被人为破坏(做好防水措施)

▶使用PoE对设备进行供电时,供电网线务必选用质量达标的5类及以上规格网线(使用高质量网线)

▶使用扇区天线进行覆盖时,由于扇区天线水平覆盖角度较大,需要避免设备安装过近产生干扰(设备安装位置适中)


(五)、网络摄像机+光纤收发器视频监控解决方案


一、视频监控系统向数字化、网络化迈进 网络视频监控产品是最近几年面世的第三代全数字化远程视频集中监控设备,利用它可以将传统摄像机捕捉的图像进行数字化编码压缩处理后,通过局域网、广域网、无线网络、Internet或其它网络方式传送到网络所延伸到的任何地方,千里之外的网络终端用户通过普通电脑就可以对远程图像进行实时的监控、录像、管理,不受时间与地域的限制。 这种视频监控新技术和其它领域的数字化浪潮一样,正在大规模的、彻底的改变监控领域的格局,以不可替代的优势已经成为视频监控领域的主流技术。网络视频监控系统具有以下优势:1.高效实现远程监控。2.利用原有局域网,无需另外布设视频线,节省投资。3.可多人同时监控,可在任意一台接入宽带网络的计算机上实现在建监控。4.多路图像集中管理。5.分布式架构,易安装、易扩展。6.集合了监听、广播、报警、远程控制等多项系统功能。二、视频监控系统传输方案 1.单路网络监控远距离传输方案单路网络监控,指采用一支网络摄像机对某个场景进行监控。如果距离较近(100m以内)可直接将网络摄像机接入网络视频服务器。如果距离较长可使用中继器(几百米内)或者光纤(几百米或几公里以上)进行远距离传输。采用光纤进行传输,需要用光纤收发器进行光电信号转换。网络结构如下图:

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方案解读:· 本方案可选SFP光纤收发器,该收发器为10/100M自适应光纤收发器,采用SFP光纤接口,用户可根据传输距离远近自行选配模块。该型收发器性能稳定可靠,提供3年质保。· 在传输距离小于300米时,可选择塑料光纤进行传输。较之石英光纤,塑料光纤安装简单快捷,抗弯曲性好,是短距离数据传输的最佳传输介质。 2.多路网络监控系统远距离传输方案多路网络视频监控系统,需采用以太网交换机将各个分散的监控摄像机汇集起来,然后视传输距离远近采用网下或者光纤集中到监控中心。针对远距离应用,推出专用网络视频远距离监控网络交换机。网络结构图如下:

方案特点:1. 在百米范围内有多个网络摄像机,可采用交换机将其汇集起来。如果监控中心距离汇集交换机较远(几百米乃至几十公里),则通过光纤将汇集交换机上联到监控中心。2. 可提供5端口到26端口的监控专业交换机。其中5端口交换机具有4个RJ-45接口以连接网络摄像机,1个光纤接口用于远距离上联到监控中心。26端口交换机则配置24个百兆RJ-45接口,2个千兆光纤接口。这种设计考虑到24路网络摄像机总带宽较高,如果采用百兆光纤接口上联,则带宽短板的问题。而采用千兆光纤接口上联,既保障了足够的带宽又可将传输距离延伸到几十公里,非常适合多路网络监控长距离传输。3. 多路光纤摄像机网络传输解决方案 随着光纤通信技术的发展及光缆价格的不断降低,多个厂家已经开发出具有光纤接口的光纤网络摄像机。这种摄像机的推出,进一步解决了传输距离受限的问题,同时也为高清网络摄像机所需的高带宽传输提供了完美的解决办法。 在多路光纤网络视频监控摄像机的应用场景下,现在一般采用尾纤连接光纤摄像机,在汇集点交接箱内将尾纤熔接到主干光缆,然后远距离传输到监控中心。这种方式完美的解决了传输距离的问题,但有以下缺点:1. 玻璃光纤质地脆弱,容易折断。2. 玻璃光纤熔接需要专业设备和技术,施工比较复杂。3. 有几路光纤摄像机,则需要几芯(对)光缆。在长距离传输中浪费光缆资源,成本高。综合以上多种传输形式,综合网络监控系统传输平台如下:

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方案特点:
1. 在一个较大范围内只有一台摄像机进行短距离传输,采用光纤收发器将电信号转成光信号进行传输到远端监控中心。
2. 在一个监控区域有多台网络摄像机,则接入配备光纤端口的交换机,通过光纤端口远距离上联到监控中心。如果监控中心距离前端摄像机较近,则通过普通交换机互联。
3. 如果一个监控区域有多台光纤摄像机,则先通过塑料光纤接入汇集光纤交换机,由光纤交换机上联端口接入监控中心主交换机。
4. 交换中心配置全光纤以太网交换机。
5. 根据监控摄像机的类型及数量多少,本方案可灵活调整。

在网络横行,模拟即将退出的时代,光纤收发器给大家带来了极大地方便。

所以,选择一款质量稳定,返修率极低的收发器是各位客户必不可少的选择

推荐大福安防,值得信赖。月销量上千对,提供光纤熔接全系列服务


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