2/08/2021,光纤在线讯,2020年是康宁发明低损耗光纤的第50周年。光纤的发明和发展从根本上解决了通信的带宽问题,因为光纤我们从语音时代迈向视频、大数据的时代。而面向新的万物互联的5G时,数据中心云计算带动的面向400G以及更高速率带宽的需求时代,光纤在其中扮演什么样的角色,又有怎样的机遇和挑战?近日,光纤在线编辑采访了康宁光通信部中国区总裁左镭,了解创新中的康宁,以及光纤传输在5G及大数据时代,将带给我们的创新变化。
左镭先生于2018年被任命为康宁光通信部中国区总裁,负责大中华区康宁光通信业务的整体商务、组织和财务管理,他领导其业务战略的开发和实施,实现预制件、光纤、光缆以及连接产品的成长。
慎防价格低位带来的品质性能风险
众所周知,近两年受到4G建设及光纤到户建设接近尾声,光纤光缆行业正处于寒冬之中,寒冬之下光纤光缆的机会点在哪里?
左镭表示:光通信系统具有更高的带宽和单位字节成本优势,因此,传输网络从铜缆向光纤光缆转变是势不可挡的长期发展趋势。光纤光缆是光通信网络中主要的基础设施,它将继续在电信基础设施的扩张中发挥至关重要的作用。作为世界领先的无源光器件供应商之一,康宁在助力电气网络向光纤网络的转变中拥有得天独厚的优势。
2020年,市场对传输网络的需求达到了前所未有的高度。许多网络运营商都纷纷开始重新调整资源,以解决新冠肺炎疫情下远程办公、居家学习和家庭多媒体娱乐消费所带来的带宽瓶颈问题。我们认为,这种需求的激增凸显了光纤网络的重要性,并将在未来数年带来更多的资金投入,以确保可以提供充足的网络容量来满足日益增长的需求。
在5G和新FTTx部署的推动下,光纤光缆需求的增长将很可能消耗掉该行业的部分过剩产能。新应用和新技术要求我们继续对光纤光缆和连接器产品进行创新以提升其性能。作为无源光器件的行业领导者之一,康宁将继续开发新技术、提供新产品来提升全球范围的光纤网络。
目前,由于传统G.652.D光纤在中国市场的供给过剩,其价格正处于历史低位。而价格的下跌有可能带来质量风险,从而危及关键5G光纤网络等网络的可靠性。我们希望业界能够重点关注产品的质量和特性以及供应商的研发能力,以确保新网络的最佳性能。供应商应利用先进的产品来提高竞争力,并帮助运营商搭建高质量的5G光纤网络。
400G时代 康宁ClearCurve®多模光纤
对于400G时代的现状及需求。左镭认为,我们尚处于400G时代的初期阶段,而业界和客户期待的是打造一个充满活力的生态系统,拥有可靠、经济实惠和具有互操作性的部件。
400G不仅涉及光纤光缆,还包括收发器、交换机及其它一些网络产品。400G以太网还引入了一系列包括新型光媒介(例如400G-DR4、400G-FR4和400G-SR8)在内的新技术。市场上现有OSFP和QSFP-DD两种不同的封装形式可供选择,它们是电缆和光缆输入/输出的新型PAM-4调制方式、光纤设备的新选择,也可在重复利用现有光纤基础设施时选择使用。
对于数据中心内的服务器至TOR及TOR至LEAF等短距离(<=100米)传输而言,相较于100G网络,采用多模光纤解决方案的VCSEL仍不失为一种经济实惠的选择,400G多模光纤有几点不同之处:
• SR8是400G网络中最受欢迎的VCSEL类型收发器,而且,由于400G-SR8需要8对光纤,多模光纤的需求量因此增加了一倍,而100G网络使用的SR4仅需要4对光纤
• 400G网络的SR4.2也同样是VCSEL类型的多模收发器,其光纤数与100G网络的SR4相同,但需适用于850nm和900nm两种波长,因此,多模光纤需针对这两种波长进行优化
• OM3/OM4可以支持符合IEEE标准和MSA的70m/100m传输。而且,为了降低更高数据速率下的故障风险,数据中心运营商们近来更关心的是多模带宽的均匀性。
Corning® ClearCurve®多模光纤已广泛应用于超大规模数据中心和企业数据中心;它的带宽均匀性十分出色,可以同时支持400G网络的SR8和SR4.2收发器。
对于数据中心内较远距离的传输(>=100米)而言,采用大规模CMOS生产工艺的硅光子单模光纤则是一种非常有前景且具有成本优势的解决方案(400G-DR4)。弯曲性能提升的单模光纤是保障数据中心内高密度布线要求的上佳之选。
除了上述光纤解决方案之外,数据中心运营商还需要光纤密度更高、经济实惠且简易的方式来升级各种收发器的布线基础设施和连通解决方案,以实现每秒400G比特的传输速度。在减少持续提高的传输速度和不断变化的各项标准所带来的不确定性的同时,康宁的EDGE8解决方案也为终端用户提供了优化的使用体验。现在安装一套EDGE8这类的Base-8布线系统,可为将来将传输速度提升至每秒40G、100G和400G比特提供一种极简单灵活的路径。
多元化新型光纤助力5G承载、城域和海底系统建设
5G网络在性能方面具有高带宽、多连接和低时延三种特性。作为5G承载网的基础,现有的光纤光缆网络将面临更多的挑战。运营商不仅需要搭建密度更高的光纤网络,他们还需要新型的光纤光缆来提升传输性能和可靠性,以实现5G网络所宣传的高速和稳定性。
在5G时代,接入点的数量将急剧增加,尤其是在接入网方面。直径更小、密度更高的线缆能提高管道的利用率、加快敷设速度,并降低施工成本。
超大规模及密度升级成长型(edge)数据中心的增加将带动对数据中心互联(DCI)高芯数光缆的需求。弯曲性提升的光纤能够与传统的G.652.D光纤兼容,可用来设计高芯数光缆、直径更小的光缆和重量更轻的光缆等先进的光缆,而且,它也将成为5G城域接入网的发展趋势。
在未来几年中,为了满足市场对更高带宽的需求,长距离网络将逐步从10G提升至200G/400G。如前所述,大有效面积和超低损耗的G.654.E光纤将是长距离网络的最佳选择。运营商在全光网络战略中提出的国家和省级干线整合计划将增加对G.654.E光纤的需求。
针对于当前市场中,低损耗光纤、大有效面积光纤等多种技术路径,康宁均拥有着广泛的技术和产品解决方案,能够满足各类网络的独特需求。
在城域接入网方面,低损耗光纤可以为更长跨距的传输提供保障,并且还具有维护方面的优势。Corning® SMF-28® Ultra光纤可为新网络部署和现有网络的升级提供坚实的基础。
在承载网市场中,200G传输系统已在部分主要城市的长距离干线和城域骨干网络中得到部署。而受限于技术成熟程度和成本原因,400G系统在中国则仍处于试验阶段。鉴于其大有效面积和超低损耗的特性,G.654.E光纤将在400G长距离网络中起到举足轻重的作用。此前公布的消息称,2021年,运营商将在采用G.654.E光纤的上海至广州国家干线网络中试用400G传输系统。随着400G系统的成熟和大规模部署,未来五年中,G.654.E光纤在中国的长距离传输网络中的应用有望获得大幅增长。
Corning® SMF-28® ULL光纤已在全球敷设了数百万公里,其损耗是康宁所有陆地单模光纤中最低的。在中国,该产品已被广泛应用于电力行业的超长跨距网络,在节约整体系统成本的同时有效减少了中继器/放大器的数量。
在基于SDM(空分复用)技术的海底系统中,大有效面积光纤的非线性优势会被削弱;光纤的超低损耗则是保障更高容量需求的关键属性。Corning® Vascade®系列超低衰减海底光纤为海底网络提供了高速、高容量的解决方案。该产品具备应对恶劣海底环境所必需的性能和可靠性。