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迎接400G, 中国超低损大有效面积光纤还需跨过两道坎
点击次数:376  发布日期:2017-4-14
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G.654E光纤与400G/1T骨干网络系统是一对最佳组合,国产光纤厂商也在稳步推进该类光纤产品的研发和制造。不过由于价格因素和系统兼容性问题,加之400G规模商用预计还需要2-3年,因此像G.654E这样的超低损耗大有效面积光纤在陆地的规模商用预计还需要2-3年。

随着物联网、5G、千兆光网、智慧城市相继到来,市场对数据和流量的需求将进一步提升,使得当前40G、100G骨干光网络系统传输能力越来越接近饱和,400G网络的需求开始出现。

相比于目前的G.652光纤,G.654E光纤所具有的低损耗属性,意味着衰减低,大有效面积能够增加进光率,可以满足400G商用需求。正是在这一背景下,国产光纤厂商纷纷开始研发陆地用超低损耗大有效面积光纤产品研发,并且有产品商用。

不过从近两年光通信市场走势来看,超低损耗大有效面积光纤由于市场应用普遍面临成本和兼容性问题,从而影响了市场的接受度。因此,国内光通信厂商均纷纷表示,要在今年解决上述问题,迎接400G商用。

成本较高

去年才确定国际标准的G.654E光纤尽管有着一定的性能优势,也是未来400G首选,且得到运营商的普遍重视,但是其较高的生产成本和价格,还是在与商用三十多年的G.652D光纤的竞争中落入下风。

据了解,目前在国内市场上G.652D光纤单价每芯公里70元-80元,超低损耗光纤单价为每芯公里200元-400元,而超低损耗大有效面积光纤单价则更高,国内用户面临着高额的采购成本,使得国内市场对G.654E光纤接受程度有限。

作为国内光纤光缆的最大消费者,三大运营商的态度就是很好的证明。在最近几次大规模集采中,三大运营商都把采购目标锁定在技术成熟、价格较低、性能较优的G.652D光纤及其光缆制成品上。据介绍,中国联通2017-2018年集采光缆5830万芯公里,中国移动2016-2017年度集采普通光缆6114万芯公里,全部是由G.652D光纤制成,而中国电信直接集采3500万芯公里G.652D光纤。

对于G.654E光纤成本高企的原因,国内一家光通信厂商资深专家告诉《通信产业报》(网)记者,超低损耗光纤的制造工艺与常规光纤相比,技术难度高,环节复杂,对材料体系的优化配方与制棒工艺及拉丝要求非常高。

据了解,在材料配方上,G.654E要求纯硅芯,只能在包层进行掺杂元素,这与G.652D光棒的要求有很大不同。在拉丝方面,因为G.654E光棒材质较G.652D光棒有较大差异,在后续拉丝环节,对拉丝速度、设备参数设定的要求也就较高,进而影响了光纤拉丝的生产效率。目前,国内厂商G.654E光纤的拉丝速度仅为G.652D的1/6。

正因为G.654E光纤制造成本依然偏高,而运营商的400G商用已提上议事日程,并展开了测试,所以国内光通信厂商今年在陆地用超低损耗大有效面积光纤方面的开发目标之一就是提高产出效率,降低生产成本。

兼容性待提升

兼容性是目前G.654E光纤商用所面临的主要问题之一,主要表现为不同厂商产品之间的兼容性,以及与现有G.652D光纤的兼容性。

其中,与现有G.652D光纤的兼容性问题是市场比较关心,厂商需要首先解决的问题。目前,G.652D光纤是运营商集采最多的光纤产品,而光纤的使用寿命大概有20年,加之G.654E光纤最晚于2020年便可以大规模商用,届时,绝大部分G.652D光纤仍在服役。因此,超低损耗大有效面积光纤要想从海洋向陆地转移,实现大规模商用,就必须解决与现役常规光纤的兼容性问题。

根据国际标准,G.654E光纤与G.652D光纤最大的区别在于两者的有效面积不同。其中,G.652D光纤模场直径为8.8um-9.2um,对应的有效面积为80um2;G.654E光纤模场直径为11.5um-12.5um,对应的有效面积为110um2-130um2。显然两者相差40%-60%,容差加大,给当前厂商的兼容性研究提出了挑战。

至于不同厂商产品之间的兼容性,目前运营商并没有进行大规模的比较测试,不过按照以往的经验,如果行业标准确定后,在合理误差范围内,兼容性问题应该不大。

关于行业标准,在去年ITU确定了G.654E光纤的国际标准之后,国内标准的指定工作也在今年正式启动。据悉,中国通信标准化协会传送网与接入网第59次会议已于3月召开,与会专家和厂商代表讨论了G.654E的行业标准,对于光纤的包层直径、衰减系数、截止波长和测试试验方法进行了规定,主要指标均已达成共识。

提升产品性能

在解决制造成本和兼容性问题的同时,国内光通信厂商并没有放弃对G.654E光纤产品性能的优化工作。

据了解,与G.652D光纤的研究方向类似,国内厂商今年对G.654E光纤性能的研发重点主要集中在进一步降低衰减上,且康宁、住友、ofs等国外厂商继续在衰减上进行比拼。

众所周知,光纤衰减系数是光纤最重要的特性参数之一,在很大程度上决定了光纤通信的中继距离。去年刚刚制定的G.654E国际标准规定,在1550nm区域,光纤衰减系数在0.15dB/km-0.19dB/km。而从中国联通现网试点工厂测试结果来看,成缆后的光缆盘衰减系数,最大值为0.202dB/km,其中97.7%均小于0.19 dB/km,部分可到0.16 dB/km。而目前广泛使用的G.652D光纤,其衰减系数最低可达0.17dB/km。显然,G.654E光纤要想发挥其在400G系统中的优势,就必须最大限度的降低衰减系数,拉开与G.652D光纤之间的优势距离。

尽管国内光通信厂商在陆地用超低损耗大有效面积光纤的研发上取得了一些成绩,也遇到了一些问题,但是随着400G商用的临近,国内运营商也都开始在陆地小规模试点G.654E光纤,而且根据初步评估结果,优势是十分显著的,显然这类光纤未来具有更加广阔的市场空间,中国光通信业也将迎来新一轮技术升级。(文章来源:通信产业网网)