雖然在中國締造了全球最大的光纖光纜產(chǎn)業(yè)基地,但產(chǎn)業(yè)鏈廠商并沒有看得更遠(yuǎn)。日前,中國電信科技委主任韋樂平在談及下一代傳送網(wǎng)時感慨:“國內(nèi)光纖光纜企業(yè),思維太落后!
光纖“服役”年限普遍為20年,今天的光纖要考慮到今后20年的網(wǎng)絡(luò)需求,基于這一考慮,中國電信希望能抓緊商用“超低損耗光纖”(Ultra Low Loss,ULL),但遺憾的是:國內(nèi)光纖光纜企業(yè)無法提供這一產(chǎn)品,甚至連“嘗試推出”的想法都欠奉。
在韋樂平看來,國內(nèi)光纖光纜企業(yè)沒有長遠(yuǎn)規(guī)劃,但中電信卻不能不考慮。
干線更新的前瞻性
上世紀(jì)90年代敷設(shè)的“八縱八橫”骨干網(wǎng)如今臨近“退役”,新一輪的光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)開啟。然而,光纖的服役環(huán)境已發(fā)生變化。韋樂平介紹,未來5到10年,僅省際干線更新量就高達(dá)4萬多公里。
光纖作為基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,極具“不動產(chǎn)”性質(zhì):一次到位、難以改動,需要考慮其壽命期內(nèi)所有潛在的網(wǎng)絡(luò)需求;并且,對現(xiàn)有的機(jī)房、再生站、供電系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的適應(yīng)性要求,盡量少變動這些基礎(chǔ)設(shè)施。新一輪骨干光纖的選用,考驗(yàn)著運(yùn)營商的前瞻性。畢竟,如果兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的距離大于未來系統(tǒng)傳送距離,運(yùn)營商可能不得不新建再生站來維持傳輸需求。運(yùn)營商需要盡量避免這一情況的出現(xiàn)。
2013年,隨著三大運(yùn)營商陸續(xù)啟動100G集采,骨干網(wǎng)全面進(jìn)入100G時代。韋樂平根據(jù)目前的流量趨勢判斷:到2017年,中國電信骨干網(wǎng)最大截面帶寬約為38T,需要5個100G系統(tǒng),“屆時,400G將是更合適的選擇!400G的來臨,還有不到5年。
今天敷設(shè)的、擁有20年生命周期的光纖,必須考慮到100G、400G、1T乃至更高容量光通信系統(tǒng)的傳輸需求。但在同樣光纖環(huán)境下,系統(tǒng)容量越高、傳輸距離越短:400G的傳輸距離約為100G的1/3。解決問題的辦法就是采用損耗更低的光纖。韋樂平分析:“相干通信的采用,使得制約速率的關(guān)鍵不再是CD、PMD,而是非線性和損耗。”
目前,業(yè)內(nèi)根據(jù)光纖損耗,把光纖大致分為普通光纖、低損耗光纖、超低損耗光纖三類,其中,普通光纖衰減為0.20dB/km左右,低損耗光纖、超低損耗光纖的衰減分別小于0.185dB/km、0.170dB/km。目前,業(yè)內(nèi)僅康寧公司可以提供商用的超低損耗光纖,2010年,華為、康寧曾在超低損耗光纖上首次實(shí)現(xiàn)了100G系統(tǒng)的3000公里傳輸。
相比于普通光纖,低損耗、超低損耗光纖可分別減少跨段損耗2dB、3dB。“如果把3dB折合成跨段數(shù),相當(dāng)于后者翻倍,也就是總傳輸距離提升100%!表f樂平稱,即便是跨段數(shù)不變,也能帶來每跨段提升17%的距離,總傳輸距離也提升了17%,“現(xiàn)在,已經(jīng)沒有任何一項(xiàng)技術(shù)能給運(yùn)營商帶來這樣可觀的技術(shù)收益了!
超低損耗的“收益”
傳輸距離的提升,意味著系統(tǒng)再生站的減少,減少每一個再生站都意味著數(shù)千萬元人民幣的投資!皬100G之后,系統(tǒng)容量越高,低損耗、超低損耗光纖能節(jié)約的再生站數(shù)量越多!表f樂平統(tǒng)計(jì),400G時代,相比于普通光纖,低損耗光纖可減少20%的400G再生站;而超低損耗光纖可以減少40%。隨著光通信的發(fā)展,超低損耗光纖帶來的成本優(yōu)勢會越來越明顯。
2012年下半年,中國電信北京研究院啟動大型網(wǎng)絡(luò)模擬計(jì)算結(jié)果,在目前全國網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上,結(jié)合流量發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)更新趨勢,假設(shè)骨干網(wǎng)10年內(nèi)需要新建5萬公里的超高速傳輸系統(tǒng)。模擬計(jì)算普通、低損耗、超低損耗光纖的網(wǎng)絡(luò)總成本。
模擬分析給出的結(jié)論十分明顯:相比于普通光纖,低損耗光纖的光纜工程成本增加不到1%,但由于衰減降低帶來的系統(tǒng)站點(diǎn)的減少,總傳輸系統(tǒng)成本降低了約10%,節(jié)約10億元;超低損耗光纖價格是普通光纖的3倍,但考慮到光纜成本、人工成本占大頭,且保持不變,總光纜成本提升10%,但再生站明顯減少,光傳輸系統(tǒng)總成本降低了月25%,節(jié)約25億元。
“這還只計(jì)算了中國電信,如果考慮到聯(lián)通、移動,那帶來的改變該有多少?”韋樂平分析:“低損耗光纖在成本增加極少的情況下,減少系統(tǒng)總成本,優(yōu)勢明顯,近期可以采用!备鶕(jù)這一結(jié)論,2013年中國電信聲明:今后骨干網(wǎng)光纜建設(shè)采購將全部采用兼容G.652D標(biāo)準(zhǔn)的低損耗光纖。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前康寧、富通、長飛、烽火已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)低損耗光纖的規(guī)模化生產(chǎn),年產(chǎn)能分別為800、300、300、500萬纖芯公里,基本滿足中國電信骨干網(wǎng)需求。
相比于低損耗光纖,超低損耗光纖的成本優(yōu)勢更為突出。但是,全球光纖廠商中僅康寧可以提供超低損耗光纖的商用產(chǎn)品,已經(jīng)習(xí)慣于“主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈”的運(yùn)營商不習(xí)慣自己的供貨商名單太過單薄,這會有“產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險”。
為了推動超低損耗光纖產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,韋樂平赴多家國內(nèi)光纖廠商“商談”,但結(jié)果令韋樂平大失所望:從事無源產(chǎn)業(yè)的光纖廠商,已經(jīng)習(xí)慣于規(guī)模化發(fā)展,他們更希望產(chǎn)業(yè)鏈“一百年不變”,“思想太落后”。
韋樂平指出:“目前,超低損耗光纖可以先在局部的大跨段光纜中開展試點(diǎn),以取得工程建設(shè)、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)!
落后的不只是“思維”
不過,超低損耗光纖的“難產(chǎn)”,可能并非是因?yàn)閲鴥?nèi)廠商的"思維"落后。畢竟,超低損耗光纖的技術(shù)與工藝,很大程度上是另外一個課題。
1966年高錕博士提出:光纖的高損耗并不是其本身固有的,而是由材料中所含的雜質(zhì)引起的。他預(yù)言:降低材料中的雜質(zhì)含量,可使光纖的損耗降至20dB/km甚至更小。此理論提出之后