基于塑料光纤的家庭网络解决方案

郑浩奕

【摘要】 革命性的塑料光纤（POF）家庭网络解决方案能促进光纤到户的普及，使其同时推动IPTV与 HDTV的服务。POF具有高度灵活性、而且安全和稳定[1]。POF交换机更加经济，并具有高度可靠性，为每次连接提供专属的超高频宽。系统采用损耗系数150-200dB/km、直径1mm的塑料光纤，被覆成1.5和2.2mm白色或黑色的双芯光缆，100 米重量小于800g，抗拉强度大于140N，数值孔径NA为0.3-0.5，受光角最大可达60°， 光纤接续中心对准偏差小于30μm时，几乎不影响耦合损耗。柔软和超细直径的光缆能够在新建筑或楼房翻新布线中，不论墙内还是墙外、墙脚线、地毯下方或者一般线缆所铺设的地方都容易达到隐蔽的要求，比其他网络传输介质（如5类线或6类线）有更多的优势，凸现了家庭网络安装的简单易行。同时，系统可以提供高达1G的交换能力及确保家庭设备相互连接的传输质量，是家用100兆高速以太网最可靠的技术。[2]

【关键词】 计算机网络 家庭网络 塑料光纤 交换机

一、塑料光纤介绍

塑料光纤是一种用透明聚合物制成的光纤，在国际上经历了 40 年的发展历史，与石英光纤大致相同。但其研发和应用的现状远不如石英光纤。目前，通信光缆所用的光纤，很多是采用石英光纤，它由高纯度二氧化硅（俗称石英玻璃）加入适量掺杂剂组成的。而塑料光纤凭借着利用聚合物成熟的简单拉制工艺，故成本比较低，且比较柔软，坚固，力学性能好，易弯曲，可以制成大芯径等；但是目前占市场主流、以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为纤芯的塑料光纤在 650 nm波长处的损耗要比石英光纤在 1.55 mm 波长处的损耗大 3 个数量级，因此只能用于装饰、照明、传感和短距离数据传输系统。

当今世界信息产业发展迅速，需要传递的信息量也与日俱增。长距离大容量的光纤通信系统都采用石英单模光纤作为传输介质，但是过去短距离的通信系统其传输介质大多采用传统的同轴电缆和对绞线，这使得“最后一公里”往往成为通信系统的瓶颈。“光进铜退”已成为业界的共识，在光信息传输中，除了石英单模光纤外，在可见和近红外（1.3 mm 和1.55 mm）波段低损耗塑料光纤（POF）及塑料光纤通信系统是光通信领域新的有竞争力的研究方向[3]。

二、塑料光纤相关网络设备介绍

HY-JHJ-1024是一款高性能的管理型24+2G个端口的二层光纤以太网接入交换机，具有2个千兆的石英光纤/电（可选）的上联端口和24个全光百兆塑料光纤下联端口。上联千兆石英光纤端口可选单模光纤或多模光纤。该交换机可同时支持网络远程管理和本地管理以实现对端口工作状态的监控和交换机的置。JAW-1008：高性能的基于POF的非管理型8口以太网交换机。该交换机能够连接您的基于POF的以太网设备，使您在家庭或者办公场所的设备连接更加便捷高效，适合于接入信息点距离小于100m的场所，为用户提供FTTH和FTTD的解决方案。

MC-100-01具有一个塑料光纤（POF）接口的上联端口和一个RJ-45接口的下联端口。上联通过POF接口与网络传输介质（双芯塑料光缆）连接，下联通过RJ-45接口与电脑等终端连接，实现双绞线电信号和塑料光纤光信号的相互转换，确保了数据包在两个网络间顺畅传输。

WA-100U-01 具有一个POF接口的上联端口和一个USB接口的下联端口。上联通过POF接口与网络传输介质（双芯塑料光缆）连接，下联通过USB接口与电脑终端连接，方便快捷的接入“全光网络”，实现真正的“光纤到桌面”。既适用台式机，也适合移动办公网络。

WAB-100P 通过POF接口实现局域网中计算机与网络传输介质（双芯塑料光缆）之间的物理连接和信号匹配。方便快捷的接入“全光网络”，实现真正的“光纤到桌面”。

三、采用塑料光纤及其设备组建的家庭网络

楼层交换机采用HY-JHJ-102，该交换机采用千兆的石英光纤连接到小区弱电机房的交换机机房，家庭采用八口交换机网管/非网管交换机来实现连接，对于楼层交换机机房可以配备IP服务器和海量存储设备，给楼层及小区提供高清电视电影点播的功能。

对于终端设备的接入，采用具有USB转塑料光纤接口的WA-100U-01，这适合笔记本电脑，对于台式电脑，可以选择采用具有塑料光纤接口的PCI网卡，这样可以高速、稳定的进行数据传输，对于需要经常移动的掌声PAD和手机等，可以采用同时具备塑料光纤接口和无线接口的交换机，对于具备TCP/IP接口的门禁设备也可以通过塑料光纤连接到家庭交换机。

系统采用了损耗系数150-200dB/km、直径1mm的塑料光纤，被覆成1.5和2.2mm白色或黑色的双芯光缆，100 米重量小于800g，抗拉强度大于140N，数值孔径NA为0.3-0.5，受光角最大可达60°，光纤接续中心对准偏差小于30μm时，几乎不影响耦合损耗。柔软和超细直径的光缆能够在新建筑或楼房翻新布线中，不论墙内还是墙外、墙脚线、地毯下方或者一般线缆所铺设的地方都容易达到隐蔽的要求，比其他网络传输介质（如5类线或6类线）有更多的优势，因此在家庭网络安装时简单易行。

家庭内部网络由一台或者多台计算机、IP电话、IPTV、打印机、摄像头等设备连接在一起，来实现通信、看电视、打印、监控等目的，同时家庭网络可共享资源，实现文件共享，Internet 互联网的访问，CD-ROM、硬盘以及其他更多的资源。

采用塑料光纤的家庭网络具有如下的功能与特性：

1. 简易及快捷的安装；

2. 体积小；

3. 设计简单；

4. 通过使用可见光，可迅速排除问题；

5. 高性价比；

6. 共享上网访问及文件传输。

7. 进行多人游戏；

8. 通过Internet拨打网络电话，可以大大降低国际长途电话费用；

9. 观看高清网络电视（IPTV）；

10. 由于塑料光纤接入可提供100兆带宽，因此可以在相当长一段时间内不用担心升级的问题；

11. 可打印、复印、传真及扫描，适合家庭办公的需要，并可同时进行网络监控，无论你身在何处，只要有网络的地方就可随时看到家里的情况。

四、结束语

目前中国电信基于铜线接入的xDSL应用规模占宽带接入总规模的80%以上，随着宽带增值类业务日益增多，宽带接入网已无法满足业务开展要求，宽带接入网络的优化和改造势在必行。而塑料光纤（POF）系统提供了不仅施工简捷、造价低廉、维护方便，而且节能减排、节省资源，对传统接入方式进行了重大变革，是颠覆性的业务创新，创新程度超出用户想象。目前塑料光纤的应用还没有大量推广和布网，是由于各种标准未定制好，但是，随着标准的定制与颁布，和科技发展及通信容量的需求加大，塑料光纤的应用必定日趋广泛。

参 考 文 献

[1] 塑料光纤. 百度百科[DB/OL]. http：//baike.baidu.com/view/158500.htm

[2]胡先志，谢德平.塑料光纤及其传输系统[J].电信科学，2000，（3）：47-48.

[3]CYPHERD.Doesfuturehomenetworkinglookblue（EB/OL）.〔2006-03-02〕.http：//w3.antd.nist.gov/pubs/networking_all.Pdf.