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應用領域
塑料光纖在家庭網絡中的應用
1. 什麽是家庭網絡？
家庭網絡（Home Network）或數字家庭（Digital Home），其概念最早是由IT/家電行業提出的，指的是家庭的信息設備、通信設備以及消費電子設備，包括電腦、數字電視機、高端手機等等，組成一個寬帶網絡，並在這個寬帶網絡之上構建以數字娛樂爲主的應用。[1]這樣的數字家庭網絡與電信網/Internet是沒有關系的。後來電信業提出“家庭網絡”的概念具有以下含義：
● 家庭網絡不僅僅是一種網絡技術，更重要的是一種業務/服務；
● 數字家庭網絡一定要與電信網絡進行連接，甚至可以是電信網絡端到端的一部分，家庭網絡將以家庭網關爲中心，通過家庭網關將公共網絡功能和應用延伸到家庭；
● 數字家庭網絡提供和承載的業務很多，家庭網絡能提供集成的話音、數據、多媒體、高質量音視頻以及控制和管理等的業務。
就目前來看，電信運營商針對家庭網絡提供的主要是兩種業務：家庭內部多台PC共享上網。多台PC共享寬帶接入的家庭網絡，面向家庭的集成話音、數據和視頻的三重播放(Triple-Play)業務的家庭網絡[2]。
圖1.未來的家庭網絡示意圖(來源：泰爾網)
2. 塑料光纖用于家庭網絡的優勢
塑料光纖（POF）具有許多優點，因此近10年來已廣泛地應用于工業控制和汽車網絡中。另外由于和家庭網絡中使用的傳輸介質五類線和六類線相比，POF具有大帶寬、重量輕、體積小、無EMI、可靠性好、安裝容易以及靈活美觀等突出優點，因此目前POF在家庭網絡應用中也得到了一席之地，而且得到了迅速推廣。也許不久的將來，您的家裏也布設了塑料光纖家庭網絡系統，讓您盡享高科技帶來的方便快捷和無限樂趣，而您卻沒有發現家中竟然有了這樣一個“網”！
數字家庭網絡是計算機、數字家電和移動信息終端通過有線或無線網絡無縫協作，在家庭環境中共享數字媒體內容，並提供集成的話音、數據、多媒體應用，提供自動控制與遠程管理等功能，達到信息在家庭內部網絡的共享及與外部公網的充分流通和共享。數字家庭網絡需要非常高速的接口技術，100Mbps應該是基本的要求。通過數字家庭網絡可以實現以下的業務和應用：通過與Internet互聯，以及機頂盒和電視機或電腦實現VOD點播，並提供基于ASP的海量存儲和個性化的信息服務及互動的Internet娛樂遊戲等服務。數字家庭網絡的業務定位于三大方面：家庭影音娛樂、電信及廣播業務、控制和監視功能[3]。
家庭網絡要兼顧可靠性和組網成本，性能：要求穩定可靠，適應各種寬帶接入方式，局端兼容性好。帶寬充裕，滿足目前和將來相當一段時間各種互聯網應用的要求。組網成本：要求設備價格便宜，安裝費用、改裝成本、搬遷成本低，後續維護、升級成本低，盡量避免短時間內設備淘汰的情況出現[4]。
家庭網絡中常用的傳輸介質有以下幾種：同軸電纜，雙絞線UTP、STP，電力線，電話線，POF，還有無線的方式。在家庭網絡中，POF是最具可靠性的傳輸介質。
圖2.POF和以太網銅纜尺寸對比
塑料光纖可靠性：POF是免電磁幹擾、串擾和噪聲的；POF光網絡裝置是電隔離的；能夠經受更大的震動；具有保密性和安全性，不能夠被竊聽。
塑料光纖組網成本：由于目前SI-POF已經商品化，價格與五類線相當，而且隨著市場應用的不斷擴展，價格呈迅速下降的趨勢；另外由于POF與器件的連接相當容易，所以連接成本低廉。
帶寬和傳輸距離：作爲短距離通信網絡的理想傳輸介質，最便宜的標准的SI-POF在100米範圍內傳輸帶寬可達數10~100MHz，如果采用新型的全氟塑料光纖，POF甚至可以達到10GHz。而超五類雙絞線的最大傳輸距離爲105米，平均傳輸速度爲100MHz，前提是雙絞線的各項性能指標都要達到超五類雙絞線的標准。
服務 | 速率（比特率） | QoS | |
Video | - 10Mbps | ||
移動圖像 | DVD TV | ||
2 - 28Mbps/ch | 是 | ||
Voice, Audio(CD, MD) | 64k - 1.5Mbps | ||
Internet | - 10 Mbps | ||
與外圍設備接口 | 10Mbps - Gbps | 否 | |
其它（控制） | - 64kbps | ||
表1.家庭網絡應用需要的比特率
3. 家庭網絡傳輸技術標准
家庭網絡傳輸主要有以下幾個技術標准：以太網Ethernet，IEEE1394，W-LAN，HomePNA ，HomePLC 以及VDSL。
| Ethernet | HomePlug | HomePNA | IEEE1394 |
比特率 | 10/100Mbps 1/10Gbps | 10kbps ~140Mbps | 1Mbps~10Mbps ~128Mbps | 100Mbps~400Mbps 0.8~3.2Gbps |
QoS | × | × | × | O |
應用 |
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表2.家用網絡的傳輸連接系統標准
這些標准中，IEEE1394b中明確規定POF可以作爲傳輸介質[5]。
介質 | 距離 | S100 | S200 | S400 | S800 | S1600 | S3200 |
非屏蔽五類雙絞線(UTP-5) | 100米 | √ |
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| √ (未定) |
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塑料光纖(POF) | 100米 | √ | √ | √ |
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玻璃光纖(GOF) | 100米 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
屏蔽雙絞線(STP-beta) | 4.5米 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
屏蔽雙絞線(STP-DS) | 4.5米 | √ | √ | √ |
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表3.用于IEEE1394b的傳輸介質
IEC TC100/TA4/PT62300（具有塑料光纖數字接口的消費audio/video設備）中規定可以使用塑料光纖[6]，見表4。
| 參數 | 單位 |
最大波特率 | 500 | Mbps |
鏈接長度 | 1~50 | m |
波長 | 650 | nm |
發射功率 | -6 ~-2 | dBm |
接收靈敏度 | -19 | dBm |
連接器 | SMI |
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表4. IEC TC100/TA4/PT62300中的POF
4. 塑料光纖在家庭網絡中的應用前景
塑料光纖的應用離不開相關器件的開發，目前該市場有Firecomms公司、安華高公司以及其他一些公司制造的産品，如POF收發模塊、交換機、光源乃至媒體轉換器等都已經被開發出來，塑料光纖大規模市場應用的前景非常廣闊。在倫敦的IPTV 2008世界論壇上，日本三菱公司和Firecomms合作示範了一個 使用極細的塑料光纖的IPTV 以太網家庭網絡系統，包括三菱公司的塑料光纖和使用Firecomms' OptoLock? 制作的收發器等器件[7]。
參考資料：
[1] 家庭網絡:運營商的又一個發展機會，吳琦，信息網絡，2007年05期
[2] 家庭網絡的概念及業務綜述
[2] http://www.smarthomecn.com/html/2005-10/1118.html
[3] 關于數字家庭網絡技術與發展概況研究
[3] http://www.smarthomecn.com/html/2006-01/937.html
[4] 家庭網絡的最佳選擇——TP-LINK
[4] http://net.ccw.com.cn/dg/htm2004/20040812_107YV.htm
[5] http://www.1394ta.org
[6] www.iecstandards.net
[7] Mitsubishi Rayon and Firecomms Demonstrate
[7] http://www.iptv-forum.com/content/view/455/42/
