光通信技术的发展
商用基于10Gb/s的DWDM系统的单个跨距标准最大 为160km,个别线路达到200多km;而实验室水平是 40×112Gb/s,系统的最大跨距达到了365km,为解 决电力通信和近海的陆-岛间或岛-岛间通信创造了 便利条件。陆上商用基于10Gb/s的DWDM系统无电再 生传送的最大距离一般不超过4000km;
目前总产能约在1.25-1.4亿纤芯公里,而且国内 光纤扩容热潮并无消退迹象。目前,制棒、制纤、 成缆技术已经相当成熟。原属高科技的光纤光缆制 造业有向劳动力密集型转化的趋势。
估计2019年我国预制棒产量达到1400吨左右,可 满足国内约40%的需求。但是制棒、拉丝所需的一 些主要原料和气体主要还是依赖进口,许多制棒企 业的控股权也还掌握在外国公司手中,这些都使得 国内企业在制棒、拉丝方面的话语权不强。
带接入技术快速发展
2019年是国际上光纤宽带接入快速发展的一年,日本 在2019年6月底的FTTH用户数达到了2093万,韩国继续保 持着全球FTTH普及率第一的地位。国外发表评论文章, 指出中国将会是全球FTTX建设中心。预计2019年中国 FTTX建设量占据全球三分之一。
我国的三大电信运营商都在FTTX建设方面继续发力, 中国电信PON集采1900万线,加上家庭网关,规模达25亿 元;中国移动招标PON 800万线,规模达9亿元;中国联 通招标PON设备达2500万线,规模达25亿元左右,是FTTH 建设启动以来,招标规模最大的一次。
关键技术仍有差距
我国正成为全球最活跃的光器件市场,目前占据 全球光器件市场20%-25%的份额,2019年,国内光器 件市场收入约为100亿元,年增长率约为15%。
国际上对光子集成器件的研究比较重视,基于InP 技术的10×10Gb/s的单片DWDM光子集成收发器件已 经可以商用;10×40Gb/s的单片DWDM光子集成收发 器件已经问世;下一步的目标是适应灵活栅格技术 的10×100Gb/s PM-QPSK(偏振复用正交相移键控)灵活通 道光子集成器件。进一步对更大容量(如25Tb/s) 的灵活通道光子集成器件和相干接收技术的光子集 成器件展开研究。在商用方面,国内外40Gb/s的光 收发模块都已经比较成熟,可以提供商用。
2019年12月5日,武汉邮电科学研究院在国家重 点实验室,成功实现240Gbit/s相干光正交频分复用 (OFDM)信号在普通单模光纤上无误码实时传输48 公里,这是国际上首个用在线实时处理方式实现的 超100Gb/s超高速光通信传输试验。
我国光通信制造业的竞争力也得到不断提升,在 《2019-2019年度全球光通信最具竞争力企业10强》 榜单中,中国企业占据了3个席位(华为、中兴、烽 火通信),华为、中兴和烽火通信分别位列第一名、 第四名和第九名
由于XGPON1的主要芯片还处于FPGA的阶段,所以还 很难支持大规模商用。在实验室中,除了WDM-PON之 外,40Gb/s和100Gb/s的TDM-PON、OCDM(光码分复用 )PON、OOFDM-PON、相干技术PON等各种技术都在展 开研究,10G PON之后的发展方向,目前还不是十分 明确。为使无源的光分配网络ODN便于安装、维护和 管理,具有智能的ODN系统也在研
在实验室中,10.7Tb/s(96xl12Gb/s) PDM-RZQPSK 信号无电再生传送的最大距离已达到10608km, 为简化跨洋光通信系统的建设和维护打下了基础。 国内在相关方面的研究总体上和国外仍存在较大差 距,但个别项目上也有所突破。
国内单光源超级通道(supper channel)的速率
10GEPON的技术和产业链都已经成熟到可以规模商 用的程度,从价格上讲,预计其价格会在2019年年底 相比GEPON仅高出5%-20%。虽然10GEPON的设备已经开 始出货,主要还是建设试验工程,还没有实现市场的 大规模应用。10G GPON技术发展分两个阶段,XGPON1 和XGPON2。XGPON1标准G.987系列已于2019年10月正 式发布,XGPON2由于不考虑和现网ODN的共存,将很 难实现网络平滑升级。
汇总来看,2019年我国三大电信运营商PON的集中 招标量已经达到5200万线、60亿元,再加上省公司的 自建,2019年市场光纤接入网设备需求在90亿元~100 亿元,接近2019年的一倍。由于成本的快速下降,从 2019年开始,光纤直接入户(FTTH)所占比例开始增 大,仅上海就实现FTTH用户130万,中国电信预计在 2019年年底FTTH用户会突破500万户。从技术上看, 大量应用的光接入技术仍然是GEPON,但从2019年起, GPON进入了规模应用。
当前网上主要应用的仍是G.652光纤(如G.652D), 在FTTH中657光纤也已开始应用。目前研究的主要技 术有:
如何使G.654光纤也能在陆上应用;是否需要规范 G.657A3光纤和增加G.652E光纤的标准。这两年塑料光 纤成为新的热点,但在通信网应用上离实用尚有差距, 在车、船、军事、计算机室内联网等特殊领域有一定 的应用前景;光子晶体光纤方兴未艾,用来做器件或 特种应用有优势,但能否替代标准光纤尚无定论。
仅达到2Tb/s,而单根光纤的最大容量是在单个C波
段就达到了30.72Tb/s(16×1.92Tb/s),这是当前
国际上在C波段实现的单通道速率最高、总容量最大
的DWDM系统。
DWDM
O
E
S
C
L
U
1260nm
1360nm
1460nm
CWDM
1530nm 1565nm 1625nm
CWDM、DWDM的宽带范围
光纤成缆技术趋于成熟
我国已经成为全球最主要的光纤光缆市场和全球 最大的光纤光缆制造国,取得了引人注目的成就。 在《2019-2019年度全球光通信最具竞争力企业10 强》榜单的全球光纤光缆榜单中,10强席位有3个 属于中国(长飞、亨通、烽火通信),其中长飞位 列第2名,亨通和烽火通信分列第5名和第6名。到 2019年年底,我国已敷设光纤总量4亿芯公里,仅 2019年的光纤用量就达9000万到1亿公里。据悉, 至2019年年底,我国共有17家光纤企业,共有光纤 拉丝机159台,拉丝光纤生产线279条。