光通信技術(shù)是在2011年的歐債危機、日本地震及核泄漏、泰國洪災(zāi)、利比亞戰(zhàn)事等一系列惡劣社會經(jīng)濟環(huán)境下,能保持持續(xù)發(fā)展的少數(shù)技術(shù)之一。全球光通信
超高速率、超大容量、
超長距離技術(shù)研究進展較快
目前,核心網(wǎng)中的主流設(shè)備是基于10Gb/s的DWDM,基于40Gb/s的DWDM設(shè)備和系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)外開始小規(guī)模商用,基于100Gb/s的DWDM系統(tǒng)在國外已建設(shè)了試驗工程,國內(nèi)主要處于測試驗證階段。為了適應(yīng)基于超級通道(supper channel)在DWDM中的應(yīng)用,相關(guān)的靈活柵格技術(shù)正在開展研究。為適應(yīng)分組傳送的PTN技術(shù)已在網(wǎng)上大規(guī)模應(yīng)用;分組OTN技術(shù)正在開發(fā)中。此外,在實驗室中對超高速率、超大容量、超長距離技術(shù)的研究進展較快。例如單光源超級通道的速率已經(jīng)達到26Tb/s,相當于在1秒鐘內(nèi)傳輸約700張DVD光盤的數(shù)據(jù)量。商用系統(tǒng)單根光纖的最大容量還低于10Tb/s,而實驗室已經(jīng)突破100Tb/s的大關(guān),達到108.76Tb/s,相當于在1秒鐘內(nèi)可以傳送2萬部大英百科全書。商用基于10Gb/s的DWDM系統(tǒng)的單個跨距標準最大為160km,個別線路達到200多km;而實驗室水平是40×112Gb/s,系統(tǒng)的最大跨距達到了365km,為解決電力通信和近海的陸-島間或島-島間通信創(chuàng)造了便利條件。陸上商用基于10Gb/s的DWDM系統(tǒng)無電再生傳送的最大距離一般不超過4000km;在實驗室中,10.7Tb/s(96xl12Gb/s) PDM-RZ-QPSK 信號無電再生傳送的最大距離已達到10608km,為簡化跨洋光通信系統(tǒng)的建設(shè)和維護打下了基礎(chǔ)。國內(nèi)在相關(guān)方面的研究總體上和國外仍存在較大差距,但個別項目上也有所突破。國內(nèi)單光源超級通道(supper channel)的速率僅達到2Tb/s,而單根光纖的最大容量是在單個C波段就達到了30.72Tb/s(16×1.92Tb/s),這是當前國際上在C波段實現(xiàn)的單通道速率最高、總?cè)萘孔畲蟮腄WDM系統(tǒng)。2011年12月5日,武漢郵電科學(xué)研究院在國家重點實驗室,成功實現(xiàn)240Gbit/s相干光正交頻分復(fù)用(OFDM)信號在普通單模光纖上無誤碼實時傳輸48公里,這是國際上首個用在線實時處理方式實現(xiàn)的超100Gb/s超高速光通信傳輸試驗。我國光通信制造業(yè)的競爭力也得到不斷提升,在《2010-2011年度全球光通信最具競爭力企業(yè)10強》榜單中,中國企業(yè)占據(jù)了3個席位(華為、中興、烽火通信),華為、中興和烽火通信分別位列第一名、第四名和第九名。
光纖寬帶接入技術(shù)
快速發(fā)展
2011年是國際上光纖寬帶接入快速發(fā)展的一年,日本在2011年6月底的FTTH用戶數(shù)達到了2093萬,韓國繼續(xù)保持著全球FTTH普及率第一的地位。LightReading發(fā)表評論文章,指出中國將會是全球FTTX建設(shè)中心。預(yù)計2011年中國FTTX建設(shè)量占據(jù)全球三分之一。我國的三大電信運營商都在FTTX建設(shè)方面繼續(xù)發(fā)力,中國電信PON集采1900萬線,加上家庭網(wǎng)關(guān),規(guī)模達25億元;中國移動招標PON 800萬線,規(guī)模達9億元;中國聯(lián)通招標PON設(shè)備達2500萬線,規(guī)模達25億元左右,是FTTH建設(shè)啟動以來,招標規(guī)模最大的一次。匯總來看,2011年我國三大電信運營商PON的集中招標量已經(jīng)達到5200萬線、60億元,再加上省公司的自建,2011年市場光纖接入網(wǎng)設(shè)備需求在90億元-100億元,接近2010年的一倍。由于成本的快速下降,從2011年開始,光纖直接入戶(FTTH)所占比例開始增大,僅上海就實現(xiàn)FTTH用戶130萬,中國電信預(yù)計在2011年年底FTTH用戶會突破500萬戶。從技術(shù)上看,大量應(yīng)用的光接入技術(shù)仍然是GEPON,但從2011年起,GPON進入了規(guī)模應(yīng)用。10GEPON的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈都已經(jīng)成熟到可以規(guī)模商用的程度,從價格上講,預(yù)計其價格會在2012年年底相比GEPON僅高出5%-20%。雖然10GEPON的設(shè)備已經(jīng)開始出貨,主要還是建設(shè)試驗工程,還沒有實現(xiàn)市場的大規(guī)模應(yīng)用。10G GPON技術(shù)發(fā)展分兩個階段,XGPON1和XGPON2。XGPON1標準G.987系列已于2010年10月正式發(fā)布,XGPON2由于不考慮和現(xiàn)網(wǎng)ODN的共存,將很難實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平滑升級。由于XGPON1的主要芯片還處于FPGA的階段,所以還很難支持大規(guī)模商用。在實驗室中,除了WDM-PON之外,40Gb/s和100Gb/s的TDM-PON、OCDM-PON、OOFDM-PON、相干技術(shù)PON等各種技術(shù)都在展開研究,10G PON之后的發(fā)展方向,目前還不是十分明確。為使無源的光分配網(wǎng)絡(luò)ODN便于安裝、維護和管理,具有智能的ODN系統(tǒng)也在研究之中。
制棒制纖成纜技術(shù)
趨于成熟
我國已經(jīng)成為全球最主要的光纖光纜市場和全球最大的光纖光纜制造國,取得了引人注目的成就。在《2010-2011年度全球光通信最具競爭力企業(yè)10強》榜單的全球光纖光纜榜單中,10強席位有3個屬于中國(長飛、亨通、烽火通信),其中長飛位列第2名,亨通和烽火通信分列第5名和第6名。到2011年年底,我國已敷設(shè)光纖總量4億芯公里,僅2011年的光纖用量就達9000萬到1億公里。據(jù)悉,至2011年年底,我國共有17家光纖企業(yè),共有光纖拉絲機159臺,拉絲光纖生產(chǎn)線279條。目前總產(chǎn)能約在1.25-1.4億纖芯公里,而且國內(nèi)光纖擴容熱潮并無消退跡象。目前,制棒、制纖、成纜技術(shù)已經(jīng)相當成熟。原屬高科技的光纖光纜制造業(yè)有向勞動力密集型轉(zhuǎn)化的趨勢。估計2011年我國預(yù)制棒產(chǎn)量達到1400噸左右,可滿足國內(nèi)約40%的需求。但是制棒、拉絲所需的一些主要原料和氣體主要還是依賴進口,許多制棒企業(yè)的控股權(quán)也還掌握在外國公司手中,這些都使得國內(nèi)企業(yè)在制棒、拉絲方面的話語權(quán)不強。當前網(wǎng)上主要應(yīng)用的仍是G.652光纖(如G.652D),在FTTH中G.657光纖也已開始應(yīng)用。目前研究的主要技術(shù)有:如何使G.654光纖也能在陸上應(yīng)用;是否需要規(guī)范G.657A3光纖和增加G.652E光纖的標準。這兩年塑料光纖成為新的熱點,但在通信網(wǎng)應(yīng)用上離實用尚有差距,在車、船、軍事、計算機室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等特殊領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景;光子晶體光纖方興未艾,用來做器件或特種應(yīng)用有優(yōu)勢,但能否替代標準光纖尚無定論。
光器件關(guān)鍵技術(shù)
仍有差距
我國正成為全球最活躍的光器件市場,目前占據(jù)全球光器件市場20%-25%的份額,2011年,國內(nèi)光器件市場收入約為100億元,年增長率約為15%。國際上對光子集成器件的研究比較重視,基于InP技術(shù)的10×10Gb/s的單片DWDM光子集成收發(fā)器件已經(jīng)可以商用;10×40Gb/s的單片DWDM光子集成收發(fā)器件已經(jīng)問世;下一步的目標是適應(yīng)靈活柵格技術(shù)的10×100Gb/s PM-QPSK靈活通道光子集成器件。進一步對更大容量(如25Tb/s)的靈活通道光子集成器件和相干接收技術(shù)的光子集成器件展開研究。在商用方面,國內(nèi)外40Gb/s的光收發(fā)模塊都已經(jīng)比較成熟,可以提供商用。國際上也有公司已經(jīng)宣布,其100Gbps相干光模塊將從2012年二季度開始投入商用,國內(nèi)的100Gb/s光收發(fā)模塊也在研制中。國內(nèi)用于FTTH的1∶128的PLC分光器已經(jīng)可以商用,1∶256的分光器也即將推出。但值得提出的是,無論是光無源器件還是光有源器件,高端的關(guān)鍵芯片技術(shù)仍然掌握在外國公司手中,使國內(nèi)的高端器件生產(chǎn)受到嚴重制約。#p#分頁標題#e#
由于我國的“寬帶中國”國家戰(zhàn)略將要推出,寬帶化的進程還會進一步加快,3G、LTE的持續(xù)發(fā)展都會使我國的光通信技術(shù)得到更快和更大的發(fā)展,加大高端研發(fā)的投入,掌握關(guān)鍵核心技術(shù)是我們的首要任務(wù),期待政府部門更大力度的支持,呼吁光通信業(yè)界同仁們共同努力。
轉(zhuǎn)載請注明出處。