通信用塑料光纖配合石英光纖,在FTTH的末端(家庭綜合布線)將發揮重要作用,不但可以解決“最后幾百米”的接入難題,同時使用塑料光纖減少了對銅等能源的消耗。
2010年,運營商繼續寬帶提速,4M、8M乃至20M接入帶寬,已經成為接入網建設和改造的新目標。實現更高接入帶寬,FTTH推進首當其沖,中國電信就計劃在2010年開通100萬線的FTTH用戶,中國移動和中國聯通也都加快FTTH部署。
保障FTTH順利實施,在PON設備使用已經十分成熟的情況下,樓宇和室內光纖布線成為FTTH推廣最后一道難關。運營商在不斷地測試和規范布線方案和標準,線纜提供商也在不斷將室內布線系統完善。
塑料光纖(POF)的研發是目前業界最熱門的研究領域之一。POF以其芯徑大、柔韌性好、可塑性強、質量輕、價格低廉等優點而受到國際上的普遍關注。因此利用通信用POF配合石英光纖,在FTTH的末端(家庭綜合布線)將發揮效用,可以解決“最后幾百米”的接入難題。另一方面,目前,全社會倡導低碳建設,使用更加環保的塑料光纖,相對五類線等銅纜產品,也更具競爭力。
2010年5月25日,在北京郵電大學,來自電信運營商、高校、研究院所的專家以及塑料光纖廠商,將就塑料光纖如何在局域網布線中發揮作用和更好地服務于低碳社會,展開深入研討。
短距離布線之王
通信用POF具有芯徑粗,易耦合,不用熔接或者焊接,重量輕,柔性好可彎曲,防腐蝕,防潮濕,防震防爆,無電磁干擾和輻射,保密性、安全性及抗干擾能力強以及衰減為恒量、不隨傳輸狀態變化等特點,因此,通信用POF是銅纜的有力競爭者乃至替代品。
采用塑料光纖的綜合布線系統可作為智能大廈、計算機網絡傳輸的解決方案。該布線系統自產生后就得到了普遍應用,該系統把一棟建筑內的或一個計算機網絡內的電腦網絡終端,通過塑料光纖互相連線,形成一個完整的網絡。
根據其各部分在建筑中位置及功能的不同,塑料光纖的綜合布線解決方案中,垂直干線一般采用傳統的石英光纖如多模光纜。塑料光纖主要應用在連接點眾多的水平系統中,用于解決水平方向上從網絡交換機到各個工作區電腦的大數據量傳輸的需求。水平方向的數據連接,即光纖通訊工作間到桌面的連接,由于連接數目多,采用傳統的石英光纖無論在成本、工程,還是管理維護方面均較難實現普遍應用。而塑料光纖的直徑大,很易于實現光纖的端接、耦合以及布放施工,對線纜最小彎曲半徑、安裝環境要求也低。所以在高檔的全光布線系統、千兆網絡系統中以及防干擾、防信號泄漏的布線系統工程,可以比其它類型的傳輸線路更具優勢。
江西大圣塑料光纖有限公司利用自產光纖已經組成了全塑料光纖局域網,網絡中包括IPTV電視節目,VoIP網絡電話,小區流媒體服務器(可向用戶提供點播的高清電視節目),ipcam網絡數字監控,網絡HiFi音響,internet互聯網等,網絡用戶可點播服務器上的教育節目、音樂、游戲及高清電視節目等,網絡中所有段距離都是100m。并于2009年4月在上海交通大學區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室的長三角3T帶寬全光網系統中,建立了塑料光纖示范網絡系統,2009年7月江西井岡山市實驗學校中建立了塑料光纖校園網絡系統,取得了較好的效果。
塑料光纖650nm系統
一般來說,塑料光纖傳輸系統包括650nm光以太網交換機、650nm光網卡、光波長轉換器(1310nm/650nm光波長轉換)、光波長轉換器(1550nm/650nm光波長轉換)、光波長轉換器(850nm/650nm光波長轉換)、650nm光電轉換器、650nm光中繼器、650nm塑料光纖光纜和塑料光纖連接器、USB接口等十個產品。
650nm光以太網交換機是組成網絡系統的核心設備,是一個具有簡化、低價、高性能和高端口密集特點的交換產品。交換機的組成包括:兩塊以交換芯片為核心的主控板,它們通過介質獨立接口之間的相互連接,并聯起來應用,構成一個24路的交換系統。交換機可以提供多種網絡互聯功能。交換機直接使用650nm塑料光纖、與之配套使用的光中繼器、光電轉換器、光轉換器和光網卡,不必作高層的硬件升級。
光波長轉換器的組成包括:介質轉換芯片、光纖收發模塊、供電模塊、晶振電路等。介質轉換芯片是一個低功耗、高性能的CMOS芯片。它具有符合IEEE802.3u標準的全部物理層功能,主要包括物理編碼子層(PCS),適用于光纖模板的PECL兼容接口,能夠自動選擇全雙工/半雙工工作模式等,實現不同波長光信號到650rim光信號的轉換,既可以提供與雙絞線(五類線)線纜在100Base-TX快速以太網的直接接口,也可以通過PECL接口連接外部的光纖收發器。該光波長轉換器以兩片交換芯片為核心組成光波長轉換系統。它們分別通過V25806石英光纖接口電路和光纖接口電路,連接到850nm、1310nm、1550nm石英光纖和650nm塑料光纖。
650nm光中繼器由兩端光收發?臁C/DC變換器和AC/DC變換器以及電源指示發光二極管組成。光中繼器的核心部件是兩個光收發模塊,它將光信號的收發電路集成一體,其中包括了光/電轉換電路、電信號整形電路、電/光轉換電路,它能可靠地將-22dBm~0dBm范圍的光信號變換為標準的PECL電平的電信號,同時將其變換為-7dBm~-3dBm的光信號。
光電轉換器的組成包括:介質轉換芯片、光纖收發模塊、供電模塊、晶振電路等。介質轉換芯片是一個低功耗、高性能的CMOS芯片,它具有符合IEEE802.3u標準的全部物理層功能,主要包括物理編碼子層(PCS),適用于光纖模塊的PECL兼容接口,能夠自動選擇全雙工/半雙工工作模式等,實現不同波長光信號到650hm光信號的轉換?梢蕴峁┡c雙絞線(五類線)線纜在100Base-TX快速以太網的直接接口,也可以通過PECL接口連接外部的光纖收發器。光電轉換器是以兩片介質轉換芯片為核心組成的光電轉換系統。它們分別通過ST88616五類線的TP電接口電路和光纖接口電路,連接到普通五類線電纜和650nm塑料光纖。
光網卡組成包括:主控芯片是以太網介質接入控制器芯片、+3.3V電壓變換模塊、晶振電路等。網卡是32位PCI總線插槽中,用于收發不同的信幀,以實現數據通迅的集成電路卡。以太網介質接入控制器芯片是一個低功耗、高性能的CMOS芯片,它具有符合IEEE802.3u標準的全部物理層功能,主要包括收發DMA邏輯控制電路、分別為2K字節的收發先入先出存儲區、介質接入控制模塊等核心單元。
此外,塑料光纖光纜采用塑料光纖芯直徑980um、包層厚度10um,聚乙烯護套,護套壁厚0.6mm、塑料光纜外徑2.2mm。塑料光纖連接器可根據不同型號的光模塊設計相對應。
2008年,西安飛訊光電有限公司承擔研制的650nm塑料光纖傳輸系統通過了專家鑒定。該系統采用2Gbps高速存儲交換技術實現網絡交換和低損耗塑料光纖作為傳輸介質,相對于五類線銅纜系統具有傳輸頻帶寬、保密性能好、抗干擾能力強、防雷擊、重量輕、韌性好、節約銅資源等特點,相對于石英光纖系統具有施工簡便、接口容易、光源便宜、綜合成本低等特點。該系統可用于各類公用、專用局域網,特別適用于短距離、保密要求高以及環境特殊的場合,例如機載、車載、艦船內部通信網絡、工業控制網絡等高速數據傳輸領域。
鏈接 塑料光纖在家庭智能網絡中應用的規范
1.該應用系統中,使用雙芯型通信用塑料光纖連接,其衰減要求小于200dB/km。
2.樓層交換機采用100Mbit全塑料光纖交換機,接口數量由樓層部門數量決定。
3.網絡的段距離一般為九十米,最大不超過一百米。
4.部門交換機可根據連網設備的數量選用四口或八口的100Mbit塑料光纖交換機。
5.IP電話機要在當地的IP運營商注冊后方能使用。
6.多媒體PC與Hi-Fi之間用單芯型塑料光纖的連接。
7.IPTV機頂盒與高清電視的連接,可使用設備原配線纜。
8.多媒體PC的視頻輸出與高清電視的輸入應一致。
9.高清電視可按接入條件,接入1~3種輸入信號,通過電視機的遙控器轉換。