“全光網”時代,光通信產業準備好了嗎?

2016-06-23

近兩年來,隨著“寬帶中國”戰略的加速落地,全國掀起了全光網絡建設的熱潮,四川等多個省宣布建成全光省,而建成全光城市的多達上百個。中國信息通信研究院日前發布數據稱,2016年全光網城市將由點及面全面推開,基本實現所有設區城市光纖網絡全覆蓋,城市家庭基本實現100M光纖全覆蓋,規模以上企業100%實現光纖接入。農村光纜到村、光纖入戶進程也將快速推進。著名電信專家韋樂平前不久也表示,我國三大運營商網絡正在向全光纖網演進。“全光網”時代的來臨,將給我國光通信產業帶來重大發展機遇,同時也將考驗供應商的技術研發和產品升級換代能力,促進光通信產業格局加速演變。

骨干網:100G成標配,400G現曙光

當前,視頻已經成為運營商的戰略級基礎業務,同時也是寬帶發展的主要推手。高清視頻等大帶寬業務的迅猛發展,對網絡帶寬提出了全新的要求。例如,根據專家測算,當前大熱的4K視頻要求帶寬為30M~50M,而VR則要求不低于200M的帶寬。光傳送網作為基礎的底層承載,首先要滿足超高帶寬傳送的要求。其次是時延。物聯網、車聯網等應用對時延的要求十分苛刻。比如高頻金融交易要求時延小于1毫秒,DC容災小于10毫秒。4K視頻時延小于25毫秒。第三個訴求是運營管理。未來網絡流量和流向的變化都會快于今天的網絡,規模也更大,這就要求光傳送網易開通、易調整、易融合,實現網絡的快速響應和多業務承載,提高資源利用率。

在骨干網建設方面,我國自2013年起大規模部署100G,建成了全球規模最大的100G網絡,并開始從骨干網逐步向城域網、本地網下沉。隨著新業務需求的出現,400G等超100G系統的商用也在加快步伐,有的運營商已開始啟動相關的網絡測試工作。中國移動早在去年就進行了400G測試,中國聯通正在部署400G試驗網,下半年啟動測試。從長遠看,未來5G將不僅需要光纖化,而且需要趨近Tbit/s級別的高容量光系統。400G甚至超400G系統的商用部署將為時不遠。

接入網:PON不斷向更高速率邁進

過去兩年,在“寬帶中國”戰略的政策刺激下,中國電信和中國聯通大規模推動寬帶接入網的光纖化改造,并建設了數個“全光網省”。中國移動則干脆“一步到位”,通過FTTH建設接入網,截至今年第一季度末,已發展超過6000萬光纖寬帶用戶。

為突破接入網的帶寬瓶頸,近年來“光進銅退”的趨勢日益明顯。從設備層面看,大容量PON系統正在快速替代DSLAM。目前,10G PON在國內是接入網最主要的技術和模式。

中國聯通5月啟動了10G PON產品的招標,中國移動也將在下半年啟動10G PON的集采招標工作。當前,從芯片、光模塊、產品這三個層面看,各個廠家的設備形態都已經比較齊全,技術上也日益成熟。

與此同時,隨著4K視頻和5G技術的加速發展,10G PON技術也難以滿足未來的駐地接入和移動前傳/回傳的帶寬需求,支持25G/100G更高速率的PON技術正逐步成為業界研究的熱點。IEEE早在2015年7月就開始啟動100G EPON標準制定,命名為IEEE 802.3ca,預計在2018年發布100G EPON標準。

光纖光纜:超低損耗成“香餑餑”

超100G網絡需要新一代光纖的支撐。超100G網絡對新一代光纖的需求,總的來說,落腳在超低損耗和大有效面積兩個方向。

在設備商的努力下,超低損耗光纖價格已經只有常規光纖的三倍,應用到光纜只增加了10%,最后應用到整個傳輸系統和網絡中,成本增加不到1%。光纖光纜使用壽命長達二三十年,這點成本增加是完全可以接受的。更重要的是,超低損耗光纖可以與現網光纖有效對接,接頭損耗很小,維護方式、維護習慣不會變化,受到維護部門的歡迎。

大有效面積光纖盡管在對抗非線性方面具有無可爭議的優勢,但是會在各種場合遭遇到與常規光纖的對接問題。由于兩者的有效面積失配,損耗太高,需要特殊設計的熔接機和全新的熔接方法,還需要更改維護規程和習慣,增加備品備件管理的復雜性,重新培訓維護人員,這些都是運營商維護工作最不愿意接受的。

盡管長飛等個別廠家去年就發布了超低損耗光纖產品,但其損耗與國際先進水平相比還有不小差距。中國光纖制造企業在超低損耗光纖上的整體缺位,將直接影響我國未來400Gbit/s光纖基礎網絡的發展。


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