用光纤实现USB的远程通信的方案分析

　　用以太网光纤实现的USB光纤通信方案

　　以上的方案为两边都是计算机，都能够安装驱动程序。如果上面的应用中仅有一边为计算机，而另外一边为USB设备呢？由于USB设备不能够安装驱动程序，就必须采用其它的USB光纤通信方案。在常用的几种外部接口中，目前采用光纤传输技术比较成熟的是以太网。先通过光纤将以太网延长到远端，然后将远端的以太网转换成为USB口，这样就实现了USB的光纤远程通信。而现在的计算机都有以太网口，即使没有以太网口的情况下从USB口转换出一个以太网口也是很方便的。

　　以太网光纤转换器分单模光纤和多模光纤两种产品，都能够把以太网信号从铜缆双绞线介质信号转换为光纤介质信号。支持IEEE802.3标准、可将10BASE-T/100BASE-TX以太网双绞线信号转换成100Base-FX以太网光纤信号,产品提供一个双绞线RJ-45接口和一个光纤接口（一般为SC头）。以太网单模光纤转换器可以最远传输40Km~60Km，以太网多模光纤转换器可以最远传输2~4Km。

　　相对来讲，从以太网口转换出USB口是比较不通用的、非主流的技术。早期的类似产品称为USB打印服务器（USBPRINTERSERVER）。之所以称为USB打印服务器而不是USB服务器或者以太网/USB转换器是因为这些产品生成的USB口只能够支持USB打印机，甚至只支持某些品牌的某些型号的打印机。由于USB远程应用中许多都是打印机，所以这些产品今天仍然广泛应用。用电缆传输的以太网的最远距离为150米。现在USB口的应用已经越来越广泛，比如说，我们经常用U盘、USB摄像头等。幸运的是，USB网络服务器（也称为：以太网/USB转换器）技术和产品也在进步，我们对最新的一款NETWORKINGUSB SERVER（USB网络服务器）的产品（如图3）进行了测试，该产品支持USB存储盘、USB/串口转换器、USB摄像头等，当然也支持USB打印机，符合USB2.0协议，也可以接USB-HUB扩展USB口。这款产品的默认IP地址为169.254.10.10，注意计算机的以太网口地址段的前2位要一样。比如在产品的USB插座上外插U盘，配套的软件"Lanch Networking USB Server"(如图4)会显示已经连接U盘。打开计算机的"资源管理器"就可以读写这个U盘了。如果外插USB/串口转换器，配套软件还会提示安装转换器的驱动程序。

　　最后将"USB网络服务器"接入以太网光纤收发器的远程以太网口，并且插上U盘，如图1。我们会发现这时软件"LanchNetworkingUSBServer"运行的结果与直接接入计算机的以太网口时是一样的，还是如图4。两个"以太网光纤收发器"之间连接的光纤可以最远到4Km（多模）或者60Km（单模）。这样就实现了USB的光纤远程通信。

图1

　　USB的标准通信距离（最远5米）是USB标准的缺陷，遗憾的是，USB3.0虽然将传输速率的理论值从USB2.0的480Mb提高到了4800Mb，电缆从4芯增加到了9芯，而标准通信距离却从5米减少到了3米。也就是说，USB3.0只要通信距离超过3米，可能唯一有效解决的方法就是光纤。这可能也是为什么USB3.0规范中考虑到了光纤通信接口的原因。象现在市场上的一种用RJ-45线传输50米的USB延长器对USB3.0肯定是无效的，因为它是USB1.0的，它的基本原理是增加电源线以及信号线的电流强度。