線材光纖化 改善傳輸距離成本問題

高速傳輸接口承載的資料傳輸量持續(xù)挑戰(zhàn)銅纜線材的物理極限，但銅纜線材即便透過更好的披覆隔離處理，或是信號的預處理，面對線材在長距離布設應用狀況下，傳輸速度與信號的辨識度都會因為距離拉長而受影響，而傳輸線材改換光纖材質(zhì)，不僅信號質(zhì)量可提升，傳輸距離也可以大幅改善…

隨著4K2K影音應用與數(shù)碼相機、攝影機相繼挑戰(zhàn)超高分辨率記錄功能，對于現(xiàn)有的傳輸接口資料傳輸效能要求也越來越高，象是USB 3.0、Thunderbolt等高速傳輸接口，雖在傳輸效能獲得躍進式地大幅改善，但線材距離拉長，因為實體為透過銅纜進行傳輸，銅纜的材料特性并不利于長距離高速傳送!

相同的狀況也發(fā)生在近來HDTV轉(zhuǎn)至UHDTV的超高清電視趨勢中。在進入UHDTV過程時，TV產(chǎn)品最大的挑戰(zhàn)即4K2K高分辨率視訊如何透過線材傳輸，現(xiàn)有的HDMI 1.x傳輸接口勢必需要大幅升級、改善，才能在線材上承載UHDTV的高質(zhì)量影音。

電子產(chǎn)品傳輸接口光纖化發(fā)展，可令連接周邊在傳輸效能、連接距離進一步擴展。

影音傳輸接口延伸傳輸距離需求高

尤其對HDMI/DisplayPort等視聽設備為主的影音傳輸接口來說，在發(fā)展高效能傳輸接口的壓力會比數(shù)碼電子商品要來得大許多!因為影音設備只要傳輸過程出現(xiàn)不同步或延遲，因人眼對于播放過程的觀賞體驗很容易即察覺影像頓挫問題，因此影音產(chǎn)品對于由4K2K UHDTV帶起的高速傳輸接口集成風潮，對于傳輸線纜光纖化需求會較強，反而是數(shù)據(jù)方面的高效傳輸應用，因影響層面較沒有這么明顯，對于銅纜光纖化的需求較無急迫性問題。

而在發(fā)展光纖化應用時，傳輸接口本身的電氣規(guī)格與連接器，若原本即是針對電子信號需求設計，在轉(zhuǎn)換銅纜至光纖纜線時就會出現(xiàn)訊號轉(zhuǎn)換的問題;反而現(xiàn)在較熱門的作法是在傳送端、接收端兩側(cè)仍保有原高速傳輸接口的電氣規(guī)范與要求，透過電-光信號轉(zhuǎn)換后，使原有電子信號在連接器端已預先轉(zhuǎn)換成光信號，而原有銅纜傳輸線材就可以置換成光纜，對原有設計與連接器設計來說，并不會耗用過多設計能量，透過簡化的產(chǎn)品設計流程，善用光纖線纜在遠距離傳輸信號位準、傳輸距離限制較少優(yōu)勢，開發(fā)個人或小企業(yè)所需的網(wǎng)通集成時達到以最小成本、達到光纖化網(wǎng)絡帶來的使用效益。

主動式光纜解決方案，可改善多數(shù)銅纜線材無法擴展連接距離問題，光線線材也可避免EMI/ISI問題。C2G

AOC光纖傳輸方案使用效益大

在眾多傳輸線材光纖化應用方案中，目前運用AOC(Active Optical Cable)，較容易針對USB 3.0、Thunderbolt、HDMI等商用接口，利用AOC技術將原有銅纜改成光纜應用環(huán)境，輕松使現(xiàn)有傳輸接口也能享有光纖纜線帶來的效益，例如，傳輸距離更遠、信號質(zhì)量也會相對提升。

而現(xiàn)有AOC方案為維持原有傳輸線材連接器的電氣規(guī)格，僅信號雙向傳輸部分利用光電轉(zhuǎn)換模塊將電氣信號轉(zhuǎn)換成光信號傳送，在技術復雜度雖然不高，但對于信號轉(zhuǎn)換的復雜度與精確度，為滿足電氣信號的要求水平，實時處理的效能要求亦相對較高。

尤其在長距離應用方面，以現(xiàn)有的USB 3.0、Thunderbolt、HDMI等商用接口，在超過百米以上傳輸連接需求下，現(xiàn)有的銅纜線材勢必無法直接使用，還要搭配中繼器改善信號質(zhì)量，也會使傳輸成本暴增，同時對接口傳輸質(zhì)量與穩(wěn)定性也會造成影響!若利用主動式光纜技術集成傳輸接口，搭配光纜進行傳送，以光纖的傳輸信號特質(zhì)，要將傳輸距離拉長超過百米均可輕松因應需求，同時也可以輕松建構(gòu)150米上下的低成本中距離傳輸應用需求。

AOC方式可將傳輸距離擴展超過150米

目前在AOC主動式光纖纜線發(fā)展方面，以應用需求來說，HDMI的應用市場最為顯著，目前已有相關解決方案推出，另Thunderbolt、USB 3.0的AOC應用方案也相繼推出，目標應用方向均是以25～150米的中距離傳輸應用需求為主，即便是150米以上距離，也可搭配現(xiàn)有長距離光纖傳輸方案進行擴展。

除了外接型態(tài)的傳輸接口，如USB 3.0、Thunderbolt、HDMI積極轉(zhuǎn)進AOC應用方案外，其實現(xiàn)在PC產(chǎn)業(yè)，積極發(fā)展的內(nèi)接設備高速傳輸接口外移趨勢，也會使得AOC應用方案成為新的技術解套應用方案，例如，在SAS(Serial Attached SCSI)、PCIe(PCI Express)等進階內(nèi)接型高速傳輸接口應用方面，目前也積極擴展相關接口的延伸外接應用需求，面對這個市場發(fā)展趨勢，使用銅纜應用方案進行資料傳輸，勢必會讓開發(fā)專案面臨EMI、銅纜功耗等產(chǎn)品開發(fā)與驗證問題，但若搭配光纜方案取代銅纜傳輸介質(zhì)，即可將EMI問題限制在傳輸端點或機箱內(nèi)進行改善，對于內(nèi)接接口外接化需求，光纖線材可避免外部電磁干擾與額外的設計問題，可使得接口外接化的設計目標更容易被實現(xiàn)。

銅纜EMI/EMC/ISI問題多 可用光纖方案改善

高速傳輸利用銅纜介質(zhì)進行，通常會產(chǎn)生EMI/EMC(Electro-Magnetic Interference /Compatibility)問題，也會衍生ISI(Inter Symbol Interference)干擾問題，在設計實體纜線時必須透過增加銅纜線徑、導入Equalizer電路、信號補償?shù)仍O計方案，這會使接口的相關設計趨于復雜，不僅增加設計成本，也增加相關接口的線路復雜度，而傳輸線材若要延長傳輸距離，對線材本身的銅用量必須增加、線材變得較粗、較重，整體應用方案不只在接口連接器、相關電路、纜線成本俱揚，也不利終端設計商品的市場營銷、販售需求。

尤其是在超過10Gbit/sec傳輸效能要求臨界點以上的纜線應用需求，在銅纜與光纖線纜選擇的差異將會增大，甚至是傳輸距離增長至15～20米以上時，也會使銅纜的使用效益遞減，令市場不得不選擇以光纜取代銅纜，改善使用效益，而處于不需額外變更原有周邊、終端產(chǎn)品傳輸接口設計的AOC解決方案，可在成本與傳輸距離效益方面進一步擴展使用光纖纜線的優(yōu)點，設備本身亦不需投入成本變更連接接口電氣規(guī)格來因應傳輸介質(zhì)光纜化的應用需求，維持原有設計搭配AOC解決方案，即可讓應用系統(tǒng)具備光纜應用優(yōu)勢。

影音產(chǎn)品市場 熱衷導入AOC線材方案

在AOC傳輸線纜產(chǎn)品中，目前發(fā)展最熱絡的以HDMI應用為主，以現(xiàn)有市場的HDMI AOC線材產(chǎn)品為例，在HDMI 1.4接口部份，AOC解決方案中可以將傳輸距離擴展至150～200米以上，雖然在HDMI 1.4接口應用價值僅在傳輸距離可達成中/長距離傳輸優(yōu)勢，但若是用于呼應UHDTV傳輸4K2K視訊畫質(zhì)應用的HDMI 2.0接口技術方案，使用更具高速傳輸余裕的AOC光纜應用方案，可以更加凸顯UHDTV視訊光纜化的應用優(yōu)勢。

在UHDTV需求下，兼具傳輸距離與傳輸效能要求，目前僅有AOC線材解決方案才能滿足應用需求。Hitachi Cable

采AOC解決方案設計的Thunderbolt傳輸線材，可擴展現(xiàn)有銅纜Thunderbolt線材百倍以上傳輸距離。Sumitomo Electric Industies

對于AOC光纜解決方案來說，以現(xiàn)有的產(chǎn)品觀察，在集成電路的積極微縮集成下，使用單芯片解決方案與封裝技術已可將光電信號轉(zhuǎn)換積極微縮，AOC應用的連接器集成光電轉(zhuǎn)換模塊并不會與銅纜線材、連接器有太大的差異，以Thunderbolt AOC光纖線纜產(chǎn)品與現(xiàn)有Thunderbolt銅纜傳輸線材相比，采行AOC解決方案的線材與一般銅纜線材的線徑相當，也可以因應彎撓應用，使用體驗與原有銅纜Thunderbolt線材相當，這對于現(xiàn)有Thunderbolt應用方案在2米以上的連接應用需求來說，Thunderbolt AOC方案可以說是相對具實用效益的選擇。

另在USB 3.0、Thunderbolt高速傳輸接口衍生的PC/NB多媒體應用Dock產(chǎn)品熱潮中，對于高速傳輸Dock擴展的視訊轉(zhuǎn)換、擴充連接接口轉(zhuǎn)換應用方面，利用USB 3.0、Thunderbolt AOC方案可有效將Dock的多媒體基座連接距離擴展至超過2～100米水平，這對于利用USB 3.0、Thunderbolt擴展遠程應用基座或是使用終端用途，僅有采行AOC主動光纜傳輸方案，才能滿足這類商用用途，若是采行銅纜應用設計，則會受銅纜傳輸距離而使系統(tǒng)應用彈性因此受限。(DIGITIMES企畫)