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[摘要]通信技術的飛速發(fā)展，Internet、可視電話、遠程教育、高清晰度電視以及交互式有線電視等對通信業(yè)務的發(fā)展提出更高的要求，進一步要求實現(xiàn)網絡高速化、寬帶化，解決網絡瓶頸問題。另外，核心網大容量高速傳輸網技術（IPOverSDH、IPOverWDM）發(fā)展迅猛，技術日漸成熟，其傳輸速率和容量每年都在成倍增長，這無疑對最后一公里接入技術和方案也提出更高的要求。塑料光纖塑料光纖憑借其塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當，在100米范圍內傳輸帶寬可達數GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優(yōu)勢呼之欲出。

[關鍵字]塑料光纖FTTH

2003年的統(tǒng)計數據顯示，中國電信業(yè)的業(yè)務收入呈現(xiàn)增長速度下滑趨勢，業(yè)務收入增幅繼續(xù)下滑到13.9%，但數據通信收入在全部電信業(yè)務收入中的比例連年上升，2003年的數據通信收入達到232.2億元，占全部電信業(yè)務收入的5個百分點，同比增長高達46.1%。報告據此分析，中國電信業(yè)的業(yè)務發(fā)展，形成了以數據通信為新興增長業(yè)務的結構特點。而數據通信收入在全部電信業(yè)務收入中的比例連年上升，主要得益于寬帶用戶的雪崩式增長。數據通信的高速增長和網絡的發(fā)展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。中國工程院院士趙梓森告訴《通信產業(yè)報》，目前被稱為寬帶的ADSL、局域網以及有線、電視電纜上網并不是最終的接入方式，如果要在網上看數字電視或者參加遠程教育，這三種方式都滿足不了需求，只有光纖到戶才FTTH能解決問題。即FTTH能夠滿足現(xiàn)在和未來各種帶寬的需求，被業(yè)內視為寬帶接入的終極目標。

在FTTH的應用方面，很多國家已經取得重大進展。2003年，美國的FTTH敷設量增長了200%以上。截止到2004年2月，美國共有96個地區(qū)約18萬個家庭將FTTH用光纖鋪設到家。在2004年底使用FTTH服務用戶數將達到100萬，在2005年底前用戶數升至300萬。FTTH在日本的應用也取得了一定的成績。2003年底，日本FTTH用戶數已達100萬，預計2004年底將達到340萬，2005年底發(fā)展至580萬。韓國在FTTH方面也并不落后。盡管韓國通信（KTCorp.）到2003年11月才開始進行實地試驗，但KT首席執(zhí)行官兼總裁LeeYong-Kyung在“OFC2004”上演講中表示，“韓國通信正在為2006年內開通FTTH商用服務進行準備，計劃在2010年使FTTH的家庭普及率超過70%。中國武漢光谷FTTH試點是國內目前最大規(guī)模的FTTH工程。它標志著中國的FTTH建設進入實質階段。武漢FTTH工程的開通拉開了國內FTTH建設的序幕，F(xiàn)TTH的建設熱潮開始逐漸形成，國內各大運營商都開始計劃進行FTTH的試點工程的建設，隨著時間的進展，運營商將會進行選型工作，進行小批量的建設。隨著設備價格的逐步下降，建設量將會逐步加大，預計在2-3內成為主要的接入手段。HDTV和點播電視將等高帶寬業(yè)務的逐步發(fā)展，將會加快FTTH的建設步伐，而FTTH這種能夠提供高帶寬的接入方式反過來亦會為以上業(yè)務的開展提供高品質的服務支持，這是其他接入方式所無法比擬的。

但是，由于ADSL技術成熟、設備價格低，以及運營商已經建設了大規(guī)模的銅線網絡并仍會進行大規(guī)模建設等原因，可以預見到在未來幾年內，ADSL仍將是份額最大的寬帶接入技術。另一方面，對于商業(yè)大客戶和一些高端客戶，由于ADSL速率低、出線率不高、距離短等固有缺陷，不能很好地滿足用戶要求，尤其是無法滿足交互式業(yè)務（如互動游戲、視頻點播、遠程教育，電子醫(yī)療等）需求，而這些用戶又是運營商ARPU值最高的客戶，發(fā)掘和鞏固這些大客戶直接關系到運營商經營任務的完成。在這種情況下，F(xiàn)TTH結合了光纖等的技術優(yōu)勢，在大客戶接入方面有著不言而喻的優(yōu)勢。

數據通信的高速增長和網絡的發(fā)展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。CCITT已將BISDN的用戶網絡接口速率規(guī)定為155Mbit/s和622Mbit/s。VESA開展家庭網絡標準化作業(yè),分析表明入戶網絡必須具備100Mbit/s以上的數據傳送速率。.若采用雙絞銅線或同軸電纜,由于帶寬的限制，傳送距離短，電纜重(70g/m)，價格高；更重要的是噪聲很大,在100Mbit/s以上的傳送速率下,電磁輻射噪聲遠超過FCC的規(guī)定值。石英光纖具有帶寬寬,衰減低等特點，是長距離通信干線的理想的傳輸介質，但在光纖入戶時卻遇到巨大困難。其芯徑細(8~6.25um),在光纖耦合,互接中需要高精密度對準，幾微米的連接偏差就會引起很大的耦合損耗,連接器件成本和安裝費用大大增加了系統(tǒng)的造價。而聚合物光纖(又名塑料光纖)由于其較粗的芯徑(0.3-3mm)和良好的柔韌性，所以連接方便，耦合效率高，更適合各種布線情況，從而解決了上述石英光纖遇到的困難。同時具有高帶寬、耐震動、抗輻射、價格便宜、施工方便的優(yōu)點，成為未來光纖入戶工程中的首選材料之一。塑料光纖（POF）與石英光纖相比，具有以下優(yōu)點：1、模量低，芯徑大（0.3-1.0mm），接續(xù)時可使用簡單的POF連接器，即使是光纖接續(xù)中心對準產生30μm的偏差也不會影響耦合損耗；2、數值孔徑大（NA0.5左右），受光角θA可達60°，而石英光纖只有16°，可用便宜的LED，并且耦合效率高；3、撓曲性好，易于加工和使用；4、在可見光區(qū)有低損耗窗口；5、重量輕；6、成本及加工費用低。7、POF對電磁干擾不敏感，也不發(fā)生輻射，不同數據速率下的衰減恒定，誤碼率可預測，能在電噪聲環(huán)境中使用；8、其尺寸較長，可降低接頭設計中公差控制的要求，故成網成本較低等。

塑料光纖作為短距離通信網絡的理想傳輸介質，一旦發(fā)展到了FTTH（光纖到家庭），塑料光纖憑借其塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當，在100米范圍內傳輸帶寬可達數GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優(yōu)勢，在全光網絡中的用戶接入方面的將具有廣泛的前景。通過塑料光纖，我們可實現(xiàn)智能家電（家用PC、HDTV、電話、數字成象設備、家庭安全設備、空調、冰箱、音響系統(tǒng)、廚用電器等）的聯(lián)網，達到家庭自動化和遠程控制管理，提高生活質量；通過塑料光纖，我們可實現(xiàn)辦公設備的聯(lián)網，如計算機聯(lián)網可以實現(xiàn)計算機并行處理，辦公設備間數據的高速傳輸可大大提高工作效率，實現(xiàn)遠程辦公等。塑料光纖局域網硬件主要包括服務器、用戶計算機、塑料光纖光網卡、塑料光纖交換機、POF-RJ45光纖收發(fā)器（可選）和塑料光纖光纜。在本方案中，選用2臺DELLPowerEdgetm650作為服務器。并在服務器上插上千兆塑料光纖網卡，與中心交換機的千兆口相連，使服務器的傳輸速度達到千兆。計算機塑料光纖網卡具有以太網塑料光纖接口的PCI網卡，采用標準SC接口，支持即插即用、全雙工1000Mbps傳輸速率，符合IEEE802.31000Base-FX標準。考慮到要求聯(lián)網的機算計數量，我們選用的交換機帶12個以太網塑料光纖下行接口，符合IEEE802.31000base-FX標準，支持1000Mbps的傳輸速率，可在工作組之間或不同網絡之間提供高帶寬、高性能的光纖連接，讓用戶能快速存取整個網絡資源，解決計算機與工作組交換機之間的網絡帶寬瓶頸。塑料光纖光纜采用日本旭硝子生產的LUCINA塑料光纖光纜。其光纖直徑為0.5mm，數值孔徑（NA）約為0.185，衰減小于50dB/km，應用波長為850nm，帶寬可達200Mhz·km。對于一個大型光纖城域網來說，用戶接入部分為網絡結構的末梢，直接面向最終用戶，這一部分也正是寬帶網絡的瓶頸所在。目前石英光纖已經成功的鋪設到路邊或大樓，因此，我們可以采用塑料光纖局域網方便的接入。本方案采用千兆路由交換機作塑料光纖局域網系統(tǒng)的中心交換機（1個1310nmSX上行口，12個850nmSX下行口，還可擴展其它模塊）以千兆交換的速度構建局域網的主干，為整個網絡的應用提供了較充裕的帶寬。大樓每一層及每個部門放置一臺千兆塑料光纖交換機，這樣就能與高速千兆主干很好的匹配。選用旭硝子全氟化GI型塑料光纖作為傳輸介質，最終計算機用戶采用千兆（百兆可選）塑料光纖網卡接入，從而實現(xiàn)光纖到用戶（FTTH）。由于整個用戶接入系統(tǒng)采用塑料光纖作為傳輸介質，所以系統(tǒng)成本低于石英光纖用戶接入系統(tǒng)，相對于其他接入系統(tǒng)來說，塑料光纖用戶接入系統(tǒng)有較高的性價比，隨著塑料光纖光器件的普及和推廣，相信，此系統(tǒng)會有更高的性價比。由于網絡采用以太網，故采用易于維護管理的星型網，星型網絡采用一個交換機負責數據的轉發(fā)存儲，這種網絡重新配置方便靈活，故障檢測也比較容易，是以太網普遍采用的物理拓撲結構。

由于塑料光纖既具有石英光纖的帶寬大、抗電磁干擾和易成纜的特點，又具有成本低和易于鋪設的優(yōu)點，將成為短距離通信網絡尤其是FTTH中的主要傳輸媒質。