似乎只要提到光通信,必然會捆綁“寬帶中國戰略”這一話題。
誠然,傍上寬帶中國的大船,光通信尤其光纖光纜企業在通信業的“冬天里”持續飚紅,幾大股市分析機構對烽火、亨通、中天等上市企業紛紛給出“增持”評價。
現在,站在這條大船上,光通信可以看得更遠。日前,亨通集團承辦的《2012海峽兩岸光通信論壇》在吳江完美落幕,來自科研、產業界的專家為業界展示了這種“更遠”的目光以及成果。
業界習慣把光通信產業分為光通信系統設備、光纖光纜、光器件三大領域,而這三個領域其實都已經迎來變革的臨界點。
全光交換網絡即將面世
“大數據的來臨對IP網絡提出了極高要求。”中國工程院院士鄔賀銓在主題演講《大數據與光通信》中指出:“IP系統的可靠性還有待提高,而且,大數據的處理給路由器的能耗帶來極大的挑戰,其實這其中80%~90%的數據不需要經過IP交換,直接在光層處理即可。”
一個T級全IP路由器的電端口功耗大約為1KW,而同樣處理能力的光交換機每端口功耗小于25W,不到路由器的4%。鄔賀銓認為,隨著數據的爆發式增長,全光交換網絡的需求日益迫切。
中國科學院院士簡水生給出了同樣的觀點:全光交換網絡將節約99%以上的能源。他舉例,日本2020年的網絡節點將達到1000Tb,大約需要800個CRS-1路由器完成,100個這樣的節點就需要一個核電站來供電。而在國內,網絡節點數量要遠超過100個。此外,每個CRS-1路由器的價格為45萬美元,每個網絡節點部署路由器的成本為3.6億美元。
為此,日本提出了AKARI計劃,建設下一代網絡結構全光網絡,傳輸與交換均基于光。這種以光交換為特征的網絡將容量將超過1000Tb,而且耗電量下降99%。AKARI計劃將在2015年得到完善。
同時,下一代信息網絡的安全也只能依靠全光交換網絡。“IP協議的本質是自由、開放的,無所不在的網絡也代表著無所不在的攻擊。而光交換能在網絡結構上解決網絡安全的問題。”簡水生表示:“北京交通大學光波所在1998年提出這一構思,歷經14年磨劍,已經得到突破性進展。如果有進一步支持,世界上第一個容量為幾十Tb的全光交換系統將在北京交大誕生。”
新一代光纖誕生
與光通信系統技術進展伴隨的是光纖光纜產業和技術的演進,光纖也迎來變革。
自誕生以來的40余年間,光纖一直應用于長途干線傳輸,光纖色散、損耗是光纖長途能力的硬性指標。而在2010年之前,色散一直是限制光纖的長途傳輸應用,為此,業內相繼開發了色散位移光纖、非零色散位移光纖、低色散斜率光線和低偏振模色散光纖等等。
但隨著相干調制、相干接收在100G時代成熟、DSP數字處理能力提升,光纖的色散問題在光通信系統中得到解決,光纖傳輸性能的決定因素轉向損耗。
“100G時代,長途傳輸距離達到1500、3000公里,光纖損耗要降低,LL、ULL光纖的需求逐步顯現。”“中國光纖之父”趙梓森介紹,LL為低損耗光纖,損耗值為0.18dB/km;ULL光纖為超低損耗光纖,損耗值為0.17dB/km;目前主流光纖為G.652光纖,損耗值為0.2dB/km。
需要指出的是,LL光纖烽火、長飛已經可以生產,且中國電信已經著手試用。而ULL光纖只有康寧一家可以生產。
此外,趙梓森提到,前不久一次學術會議中糾正了一個多年來的錯誤方向:“追求光纖的低有效面積是錯誤的,雖然這能帶來不少性能的提升,但大有效面積能直接帶來信噪比的提高。信噪比才是真正對網絡有用的。”業內光纖公司業已開始為此努力,據悉,長飛已經開始與運營商探討該方案的可行性。