Bộ chuyển đổi quang điện là gì?

Bộ chuyển đổi quang điện là gì?

Bộ chuyển đổi quang điện (tiếng Anh: fiber media converter, dân kỹ thuật quen gọi là converter quang) là thiết bị chuyển tín hiệu Ethernet chạy trên cáp đồng RJ45 thành tín hiệu ánh sáng chạy trên sợi quang, và ngược lại.

Công dụng thực tế rất đơn giản: cáp mạng UTP chỉ chạy được tối đa 100m. Khi cần nối hai điểm cách nhau vài trăm mét đến hàng chục kilômét — nhà xưởng về văn phòng, camera ngoài trời về đầu ghi, hai toà nhà trong khu công nghiệp — thì phải đi cáp quang, và converter quang là thiết bị đứng ở hai đầu tuyến để thiết bị mạng sẵn có vẫn dùng được bình thường.

Điểm quan trọng nhất cần nhớ: converter quang luôn dùng theo cặp, một bộ ở mỗi đầu tuyến.

Thiết bị này xuất hiện ở đâu trong thực tế, anh chị xem bốn tình huống lắp đặt thường gặp nhất.

Nguyên lý hoạt động

Converter quang hoạt động ở lớp vật lý (Layer 1) của mô hình OSI. Nó chỉ nhận tín hiệu, đổi môi trường truyền dẫn rồi phát đi — không đọc gói tin, không định tuyến, không can thiệp VLAN hay QoS. Dữ liệu đi qua converter là "trong suốt".

Hệ quả thực tế: converter không thay thế được switch. Nó không chia mạng, không cấp PoE (trừ bản có PoE riêng), và nếu tuyến quang đứt thì cổng đồng phía sau vẫn báo link — trừ khi thiết bị có tính năng LFP (Link Fault Pass-through) để đẩy trạng thái lỗi về đầu kia.

Phần trên chỉ nêu nguyên lý ở mức đủ dùng. Khi phải dò lỗi tại hiện trường, anh chị xem thêm cách đọc đèn báo và tính quỹ suy hao cho tuyến — đây là phần giải thích vì sao có tuyến rất ngắn vẫn báo lỗi.

Phân loại bộ chuyển đổi quang điện

Bảng trên gom theo bốn trục hay dùng nhất. Nếu anh chị đang cầm hai thiết bị trên tay mà không chắc chúng khác nhau ở đâu, cách phân biệt từng loại converter quang mô tả kỹ dấu hiệu nhận dạng ngay trên vỏ máy.

Converter quang 1 sợi hay 2 sợi?

Loại 2 sợi dùng một sợi để phát, một sợi để thu, cùng bước sóng 1310nm ở cả hai đầu. Hai bộ giống hệt nhau nên mua bao nhiêu cũng được, thay thế dễ, không sợ lắp nhầm.

Loại 1 sợi (BiDi) ghép cả hai chiều lên cùng một sợi bằng hai bước sóng khác nhau — thường là 1310nm/1550nm. Ưu điểm là tiết kiệm một nửa số sợi, rất hợp khi tuyến cáp đã dùng gần hết sợi. Đổi lại phải mua theo cặp A/B đúng chiều: bộ A phát 1310 thu 1550, bộ B ngược lại. Lắp hai bộ cùng ký hiệu A với nhau sẽ không lên link.

Lời khuyên khi thi công mới: kéo cáp quang singlemode 4FO thay vì 2FO. Chênh lệch giá không đáng kể nhưng có ngay 2 sợi dự phòng cho sự cố và mở rộng.

Hai loại này đều có bài đi sâu riêng: bản 2 sợi và cách đấu nối, và những điều cần biết trước khi dùng bản 1 sợi.

Chọn cự ly và loại sợi

Nguyên tắc là chọn dư một bậc so với chiều dài thực tế để bù suy hao mối hàn và đầu nối. Nhưng đừng dư quá nhiều: dùng bản 80km cho tuyến 500m sẽ khiến bộ thu bão hoà, gây lỗi bit — khi đó phải lắp thêm bộ suy hao quang 10 – 15dB.

Chọn sai loại sợi là lỗi tốn kém nhất vì phải kéo lại cáp. Bài so sánh converter multimode và singlemode nêu rõ ranh giới nên dừng ở loại nào.

Nguồn điện và khung nguồn tập trung

Converter rời dùng adapter 5V hoặc 9V DC cắm điện lưới. Cách này gọn cho một vài tuyến, nhưng khi tủ rack có trên 6 – 8 converter thì rừng adapter trở thành điểm hỏng thường xuyên nhất của cả hệ thống.

Giải pháp là khung nguồn tập trung (chassis) chuẩn rack 19 inch: một bộ nguồn chung nuôi tất cả card converter cắm vào. Chúng tôi có sẵn bản 14 khe và 16 khe, lắp vừa tủ rack 19 inch tiêu chuẩn.

Các hãng converter quang đang phân phối

• G-NET — dòng HHD phổ thông, đủ cả 1 sợi và 2 sợi, 10/100 và Gigabit. Tham khảo HHD-220G-20 (2 sợi Gigabit 20km) và HHD-210G-20A/B (1 sợi Gigabit).
• 3onedata — dòng 3012S vỏ hợp kim, dải nhiệt làm việc rộng −20°C đến +75°C và bảo hành 3 năm, phù hợp tủ kỹ thuật nóng và nhà xưởng. Hãng còn có bộ chuyển đổi video sang quang cho hệ camera analog. Xem 3Onedata 3012S/40.
• Optone — dòng OPT-1100/2100/1200 dân dụng, tỉ lệ lỗi thấp, giá hợp lý cho dự án số lượng lớn.
• TP-Link, Planet — thương hiệu quen thuộc, dễ bảo hành, phù hợp văn phòng nhỏ.

Với thiết bị thông dụng như converter quang, hàng châu Âu hay G7 gần như không mang lại lợi ích tương xứng với chênh lệch giá. Điều đáng quan tâm hơn là nhà cung cấp có sẵn hàng thay thế khi thiết bị lỗi giữa dự án.

Từng hãng có bài riêng: dòng G-NET, converter 3onedata cho môi trường công nghiệp và converter Optone.

Ví dụ: nối hai mạng LAN cách nhau 2km, tốc độ 1Gbps

Vật tư cần cho một tuyến hoàn chỉnh giữa nhà xưởng B và trung tâm A:

• 2 bộ converter quang Gigabit 2 sợi, bản 20km (dư cự ly để bù suy hao).
• Cáp quang singlemode 4FO — 2 sợi chạy, 2 sợi dự phòng.
• 2 hộp phối quang ODF ở hai đầu để hàn cáp và bảo vệ mối nối.
• 4 dây nhảy quang (2 mỗi đầu) nối từ ODF sang converter — xem dây nhảy singlemode.
• Măng xông quang nếu tuyến phải nối thêm đoạn cáp.

Lỗi thường gặp và cách xử lý

• Không lên link quang — kiểm tra đúng cặp A/B với bản 1 sợi; kiểm tra TX đầu này có nối vào RX đầu kia không (bản 2 sợi hay bị đấu thẳng TX–TX).
• Link lên nhưng mất gói, chập chờn — thường do bẩn đầu nối. Vệ sinh ferrule dây nhảy trước khi cắm; bụi trên mặt quang là nguyên nhân suy hao phổ biến nhất.
• Chạy được lúc đầu rồi rớt — kiểm tra adapter nguồn. Đây là điểm hỏng số một của converter rời, và cũng là lý do nên dùng khung nguồn tập trung.
• Tốc độ chỉ đạt 100Mbps trên bản Gigabit — cáp mạng phía đồng không đạt chuẩn Cat5e/Cat6, hoặc bấm thiếu đôi.

Khi đã loại trừ hết các lỗi trên mà tuyến vẫn chập chờn thì bước tiếp theo là đo: xem hướng dẫn kiểm tra suy hao quang ngay bằng bộ converter.

Báo giá bộ chuyển đổi quang điện

Xem toàn bộ dòng đang có tại danh mục bộ chuyển đổi quang điện. Hàng sẵn kho từ vài trăm đến hàng nghìn bộ nên giá tốt cho đại lý, công ty tích hợp hệ thống và hồ sơ thầu.

Cần tư vấn chọn đúng cự ly, số sợi và loại sợi cho tuyến của mình, anh chị gọi 0966 100 110 hoặc để lại yêu cầu — chúng tôi báo giá kèm danh sách vật tư đầy đủ cho cả tuyến.

Anh chị có thể tham khảo trước báo giá dòng G-NET và những model được chọn nhiều nhất để khoanh vùng nhanh hơn.