[導(dǎo)讀]
說起“光纖”很多人都不會陌生,現(xiàn)在通信主干線也都普遍采用了石英光纖。但由于其纖芯細(xì),光纖耦合互接中需要高精度及光纖配套器件昂貴等等原因,這些都大大提高了石英光纖的連接成本,限制了其在接點多的短距離傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用。為降低短距離接入網(wǎng)中光纖網(wǎng)絡(luò)終端用戶的光纖接入成本,日本、歐美等發(fā)達(dá)國家的一些大學(xué)和公司已研究出新一代短距離光傳輸介質(zhì)——塑料光纖(POF)。
塑料光纖雖然是早些年就已經(jīng)出現(xiàn)的產(chǎn)品,但似乎最近才變得熱門起來,這得從互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展變遷說起。在當(dāng)初網(wǎng)絡(luò)才開始普及的年代,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要不過是看下網(wǎng)頁,文字聊天,一般的文件傳輸?shù)?,這些用普通的銅纜雙絞線來布置網(wǎng)絡(luò)就絕對足夠應(yīng)付了。但現(xiàn)在,人們對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,在線會議、IPTV、視頻點播、可視電話、在線3D游戲等等,它們對布線系統(tǒng)的寬帶及響應(yīng)都提出了更高的要求,這也是目前六類、七類以及光纖等高帶寬線纜快速發(fā)展的主要原因。塑料光纖因為其制造簡單、價格便宜、連接快捷等優(yōu)點而更受矚目。
時下比較流行的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸介質(zhì)主要有三種,一是以金屬為介質(zhì)的銅纜,二是以石英玻璃為介質(zhì)的石英光纖以及新興的以高分子材料為介質(zhì)的塑料光纖,三是以空氣為介質(zhì)的無線網(wǎng)絡(luò)。因為無線傳輸離寬帶應(yīng)用還有很大的差距,這里我們不作討論。而銅纜由于傳輸速度相對較慢,并且抗電磁干擾能力差等缺點,在長距離及垂直主干傳輸中已經(jīng)毫無疑問的被石英光纖取代。在短距離接入方面,例如家庭網(wǎng)絡(luò)或企業(yè)局域網(wǎng)的接入上,我們普遍選擇傳統(tǒng)的銅纜雙絞線,因為曾經(jīng)還沒有一種合適的媒介既能提供足夠的帶寬,同時還兼具有安裝方便、成本低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。而新的以塑料光纖為傳輸媒介的全光纖網(wǎng)絡(luò)則具備上述的全部優(yōu)點,目前它已經(jīng)成為銅纜雙絞線接入短距離領(lǐng)域最有力的競爭者。

FTTB+LAN結(jié)構(gòu)中的塑料光纖
我們首先比較它們的傳輸速率,在這方面,塑料光纖無疑是占據(jù)絕對優(yōu)勢。它可以輕易的在100米范圍內(nèi)傳輸帶寬達(dá)數(shù)GHz。而銅纜經(jīng)過了那么多次的升級換代,從5類超5到6類7類……它的傳輸速率理論上是有很大的提升,但實際上它的寬帶與傳輸效率仍然與光纖存在較大差距。就拿目前來說,我們的寬帶網(wǎng)速理論上可達(dá)到百兆水平,然而由于傳輸介質(zhì)及各種干擾的限制,實際頂多也就10兆,這就是信息傳輸中所謂“最后一公里”的瓶頸問題,也是網(wǎng)民抱怨傳輸速度慢的一個重要原因。
在安裝連接方面,塑料光纖的直徑一般在0.3~3毫米,接續(xù)時可使用簡單的POF連接器,光纖端面以一把裁紙刀切割,插入收發(fā)模塊即可實現(xiàn)耦合連接,即使是光纖接續(xù)中心對準(zhǔn)產(chǎn)生30μm的偏差也不會影響耦合損耗;銅纜雙絞線連接安裝也比較簡單,不過它在切割之后,還要分清線條順序,需要專門工具裝壓等,總的來說也不算太麻煩,因此它們在連接簡易程度上平分秋色,便捷相當(dāng)。

塑料光纖的施工連接
在抗干擾能力上,塑料光纖對電磁干擾不敏感,也不發(fā)生輻射,不同數(shù)據(jù)速率下的衰減恒定,誤碼率可預(yù)測,也能在電噪聲環(huán)境中使用;而銅纜由于傳輸?shù)氖请娦盘?,這注定了它的先天不足。它外患的有電磁干擾、串?dāng)_、耦合,內(nèi)憂的有鄰近銅纜產(chǎn)生串?dāng)_,銅接頭可以引起遠(yuǎn)、近端串等等,雖然這些問題在銅纜的不斷升級換代中得到了很大的改善,但仍然無法保證杜絕可能引發(fā)的出錯率。在網(wǎng)絡(luò)可靠性與安全性日益重要的今天,這些問題隱患一旦出現(xiàn)可能就是致命性的。塑料光纖能夠在任何環(huán)境下輕松的提供高可靠性、高安全性和高達(dá)10Gb/s帶寬,這是銅纜雙絞線所望塵莫及。
在成本方面,也是較決定性因素的一方面,目前我們也可以看到,從實施整套方案價格來說,銅纜接入是還具有一定優(yōu)勢的。由于銅纜只要接觸連接即可實現(xiàn)信號連通,升級相對方便簡單,成本容易控制。塑料光纖則必須光收發(fā)器,光交換機(jī)、光網(wǎng)卡等配套產(chǎn)品,這些產(chǎn)品價格的高低對整個方案的接入成本影響來說都是不可忽視的。但我們也應(yīng)該看到,隨著塑料光纖技術(shù)的日益成熟,現(xiàn)在光纖設(shè)備價格已經(jīng)和普通以太設(shè)備差不了太遠(yuǎn),同時由于塑料光纖使用壽命較長,兼容性很高,在未來網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展中,無論是十兆百兆甚至未來的萬兆、10萬兆,它們?nèi)魏我粭l跳線都是通用的,不會像銅纜那樣有5類6類甚至10幾類,不會存在淘汰的問題,這些都是值得我們考慮的。

塑料光纖與銅雙絞線的成本趨勢
目前,塑料光纖已經(jīng)在車載、艦船內(nèi)部等通信網(wǎng)絡(luò),工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)及智能家電等高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域得到了應(yīng)用,國內(nèi)電視網(wǎng)、電信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)的“三網(wǎng)合一”潮流的實現(xiàn)也離不開塑料光纖的支持。一方面,隨著國內(nèi)及世界范圍內(nèi)的FTTH產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,光纖接入方案面臨進(jìn)一步降低成本的壓力,這給塑料光纖的普及提供了非常好的契機(jī);另一方面,隨這世界銅資源的日益缺乏,銅價也日漸上揚,“光進(jìn)銅退”就成為必然趨勢,那么,塑料光纖取代銅纜也自然是水到渠成。