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滞后的不仅仅是骨干网转向“超低损耗光纤”的思路

时间:2023-03-17 10:16:56 科技观察

中国IDC圈7月2日报道:虽然中国已经打造出全球最大的光纤光缆产业基地,但产业链厂家也没看到进一步。日前,在谈到下一代传输网络时,中国电信科学技术委员会主任魏乐平感慨道:“国内的光纤光缆企业,思路太落后了。”光纤的“使用”期限一般为20年。网络需求,基于这样的考虑,中国电信希望抢占商用的“UltraLowLoss,ULL”,可惜:国内光纤光缆企业无法提供该产品,甚至欠了“试推”的念头.在韦乐平看来,国内光纤光缆企业没有长远规划,但中国电信不得不考虑。具有前瞻性的干线更新1990年代铺设的“八纵八横”骨干网如今已接近“退役”,新一轮光纤网络建设已经开始。然而,光纤的使用环境已经发生了变化。韦乐平介绍,未来5到10年,仅省际干线更新里程就高达4万多公里。光纤作为基础设施的一部分,具有非常“不动产”的性质:一次性就位,很难改变。有必要考虑其生命周期内所有潜在的网络需求;适用于计算机房、再生站、供电系统等现有基础设施。根据性能要求,这些基础设施应该尽可能少地改变。新一轮骨干光纤的选择考验着运营商的前瞻性。毕竟,如果两个网络节点之间的距离大于未来系统的传输距离,运营商可能不得不新建再生站来维持传输需求。运营商需要尽量避免这种情况。2013年,随着三大运营商相继启动100G集采,骨干网全面进入100G时代。魏乐平根据目前的流量趋势判断:到2017年,中国电信骨干网的最大横截面带宽约为38T,需要5个100G系统。“到时候,400G会是更合适的选择。”5年。今天铺设的具有20年生命周期的光纤,必须考虑到100G、400G、1T乃至更高容量的光通信系统的传输需求。但在同样的光纤环境下,系统容量越高,传输距离越短:400G的传输距离约为100G的1/3。解决该问题的方法是使用损耗较低的光纤。魏乐平分析道:“相干通信的采用,使得制约速率的关键不再是CD和PMD,而是非线性和损耗。“目前,业界根据光纤损耗,大致将光纤分为三类:普通光纤、低损耗光纤和超低损耗光纤。其中,普通光纤的衰减约为0.20dB/km,而低损耗光纤和超低损耗光纤的衰减分别小于0.185dB/km、0.170dB/km。目前国内只有康宁能提供商用超低损耗光纤2010年,华为和康宁率先在超低损耗光纤上实现了100G系统3000公里传输,相对于普通光纤,低损耗和超低损耗光纤可降低跨距损耗2dB和3dB。“如果把3dB换算成跨距数,相当于后者翻倍,即总传输距离增加100%。”魏乐平说,即使跨距数保持不变不变,可以增加距离每个跨距增加17%,总传输距离也将增加17%。“现在,还没有技术能够给运营商带来如此可观的技术。”获得。“超低损耗“收益”传输距离的增加意味着系统再生站的减少,而每个再生站的减少意味着数千万元的投资。”100G以后,系统容量越高,损耗越低,超低损耗光纤可以节省更多的再生站。据韦乐平统计,在400G时代,与普通光纤相比,低损耗光纤可减少400G再生站20%;而超低损耗光纤可降低40%。成本优势将越来越明显。2012年下半年,中国电信北京研究院推出大规模网络仿真计算结果。基于目前全国网络结构,结合流量发展和网络更新趋势,假设10年内骨干网需要新建5万个基础设施。公里超高速传输系统。模拟普通、低损耗和超低损耗光纤的总网络成本。仿真分析给出的结论非常明显:与普通光纤相比,低损耗光纤的光缆工程成本增加不到1%,但由于衰减减少带来的系统站点减少,传输系统总成本降低了10%左右,节约10亿元;超低损耗光纤的价格是普通光纤的3倍,但考虑到光缆成本和人工成本占大部分,保持不变,光缆总成本增加10%,但再生站明显减少,光传输系统总成本降低约25%,节约25亿元。”这仅按中国电信计算,应该带来多少变化?魏乐平分析道:“低损耗光纤可以降低系统总成本,而成本增加很少。它具有明显的优势,可以在不久的将来采用。”根据这一结论,中国电信在2013年表示,未来骨干网光缆的建设和采购将全部采用兼容G.652D标准的低损耗光纤。据统计,目前康宁、富通、长飞、烽火已基本实现低损耗光纤规模化生产,年产能800、300、300、500万芯公里,基本满足需求中国电信的骨干网。与低损耗光纤相比,超低损耗光纤的成本优势更为突出。然而,在全球光纤制造商中,只有康宁能够提供超低损耗光纤的商用产品。习惯了“引领产业链”的运营商,不习惯供应商名单太单薄,会造成“产业链风险”。为推动超低损耗低损耗光纤产业链的发展,魏乐平先后到国内多家光纤厂商“谈判”,结果却让魏乐平大失所望:光纤厂商搞无源产业已经习惯了规模化发展,希望产业链“活到一百岁”。“不变”、“思想太落后”。韦乐平指出:“目前,超低损耗光纤可以在地方大跨度光缆中试点,积累工程建设和维护经验。”落后的不仅仅是“思想”。不过,超低损耗光纤的“难”,或许并不是因为国内厂商“思维”落后。毕竟超低损耗光纤的技术和工艺在很大程度上是另一个话题1966年,高琨博士提出光纤的高损耗并不是其本身固有的,而是材料中含有的杂质造成的.他预测,降低材料中的杂质含量,可以将光纤的损耗降低到20dB/km甚至更小。这一理论提出后,业界开始致力于降低光纤损耗。1970年,康宁公司成功研制出损耗为17dB/km的低损耗石英光纤,使光纤通信从理论变为现实。1972年康宁将光纤损耗降低到7dB/km,1973年贝尔实验室将光纤损耗降低到2.5dB/km。到1985年,G.652光纤的最低损耗已达到0.19dB/km。但另外最后,科学家们发现,光纤的衰减在降低到0.18dB/km之后就很难进一步降低了。原因是G.652光纤需要在纤芯中掺杂稀土元素锗,以保证光纤的传输性能。“杂项”元素增加了光纤的损耗,使其远离光纤的理论最小值——0.15dB/km。1986年第一条超低损耗光纤研制成功,但市场需求不足。超低损耗光纤仅用于海底通信等对损耗要求极高的领域。2008年,康宁率先推出符合G.652规范的商用超低损耗光纤——SMF-28ULL。与普通光纤技术不同,康宁借鉴了海底光纤技术,采用纯硅芯技术。二氧化硅和包层掺杂有氟,以最大限度地减少固有衰减。衰减低于0.168dB/km。同时符合G.652光纤标准,兼容现网。海缆等特种光纤一直是我国光纤产业链中的薄弱环节。中天、亨通、同光等海缆厂商一直在从康宁、住友、藤仓等龙头企业进口海底光纤。纯硅核心技术积累为零。直到最近,长飞才开始在实验室研制超低损耗光纤样品,但离产业化还有很长的路要走。2011年,国家电网将康宁超低损耗光纤应用于“电力天空之路”青藏直流互联工程最长跨度——唐古拉山口沱沱河至安多段,实现了海拔高度5000米,全长300米。多公里无中继,是目前国内最长的高寒环境无中继光纤通信系统;同样在2011年,阿联酋通信服务商Du使用康宁超低损耗光纤连接阿联酋全部7个酋长国,并跨越复杂的沙漠地形,直连沙特网络。近两年来,超低损耗光纤系统运行稳定,大大降低了运营商的建设成本,避免了复杂地形的运维成本,相继获得业界认可。超低损耗光纤已经登场,留给国内厂商的反应时间已经不多了。