着眼下一代网络 光通信迎来全方位变革

11/23/2012,似乎只要提到光通信，必然会捆绑“宽带中国战略”这一话题。

　　诚然，傍上宽带中国的大船，光通信尤其光纤光缆企业在通信业的“冬天里”持续飚红，几大股市分析机构对烽火、亨通、中天等上市企业纷纷给出“增持”评价。

　　现在，站在这条大船上，光通信可以看得更远。日前，亨通集团承办的《2012海峡两岸光通信论坛》在吴江完美落幕，来自科研、产业界的专家为业界展示了这种“更远”的目光以及成果。

　　业界习惯把光通信产业分为光通信系统设备、光纤光缆、光器件三大领域，而这三个领域其实都已经迎来变革的临界点。

　　全光交换网络即将面世

　　“大数据的来临对IP网络提出了极高要求。”中国工程院院士邬贺铨在主题演讲《大数据与光通信》中指出：“IP系统的可靠性还有待提高，而且，大数据的处理给路由器的能耗带来极大的挑战，其实这其中80%～90%的数据不需要经过IP交换，直接在光层处理即可。”

　　一个T级全IP路由器的电端口功耗大约为1KW，而同样处理能力的光交换机每端口功耗小于25W，不到路由器的4%。邬贺铨认为，随着数据的爆发式增长，全光交换网络的需求日益迫切。

　　中国科学院院士简水生给出了同样的观点：全光交换网络将节约99%以上的能源。他举例，日本2020年的网络节点将达到1000Tb，大约需要800个CRS-1路由器完成，100个这样的节点就需要一个核电站来供电。而在国内，网络节点数量要远超过100个。此外，每个CRS-1路由器的价格为45万美元，每个网络节点部署路由器的成本为3.6亿美元。

　　为此，日本提出了AKARI计划，建设下一代网络结构全光网络，传输与交换均基于光。这种以光交换为特征的网络将容量将超过1000Tb，而且耗电量下降99%。AKARI计划将在2015年得到完善。

　　同时，下一代信息网络的安全也只能依靠全光交换网络。“IP协议的本质是自由、开放的，无所不在的网络也代表着无所不在的攻击。而光交换能在网络结构上解决网络安全的问题。”简水生表示：“北京交通大学光波所在1998年提出这一构思，历经14年磨剑，已经得到突破性进展。如果有进一步支持，世界上第一个容量为几十Tb的全光交换系统将在北京交大诞生。”

　　新一代光纤诞生

　　与光通信系统技术进展伴随的是光纤光缆产业和技术的演进，光纤也迎来变革。

　　自诞生以来的40余年间，光纤一直应用于长途干线传输，光纤色散、损耗是光纤长途能力的硬性指标。而在2010年之前，色散一直是限制光纤的长途传输应用，为此，业内相继开发了色散位移光纤、非零色散位移光纤、低色散斜率光线和低偏振模色散光纤等等。

　　但随着相干调制、相干接收在100G时代成熟、DSP数字处理能力提升，光纤的色散问题在光通信系统中得到解决，光纤传输性能的决定因素转向损耗。

　　“100G时代，长途传输距离达到1500、3000公里，光纤损耗要降低，LL、ULL光纤的需求逐步显现。”“中国光纤之父”赵梓森介绍，LL为低损耗光纤，损耗值为0.18dB/km；ULL光纤为超低损耗光纤，损耗值为0.17dB/km；目前主流光纤为G.652光纤，损耗值为0.2dB/km。

　　需要指出的是，LL光纤烽火、长飞已经可以生产，且中国电信已经着手试用。而ULL光纤只有康宁一家可以生产。

　　此外，赵梓森提到，前不久一次学术会议中纠正了一个多年来的错误方向：“追求光纤的低有效面积是错误的，虽然这能带来不少性能的提升，但大有效面积能直接带来信噪比的提高。信噪比才是真正对网络有用的。”业内光纤公司业已开始为此努力，据悉，长飞已经开始与运营商探讨该方案的可行性。

　　大有效面积、低损耗光纤，成为新一代光纤的发展方向。

　　集成光路产业起步

　　与光纤、光通信系统不同，光器件产业一直是我国光通信产业的短板。尤其是在光无源器件芯片和光有源器件芯片领域，我国几乎完全依赖从国外进口。“这两类芯片已成为严重阻碍我国光器件产业向高端迈进的主要瓶颈。”上海交通大学陈益新如是介绍。

　　宽带工程的规模部署需要大量的PLC光分路器集成芯片，近几年我国一直从韩国进口，同时这也刺激了我国PLC光分路器芯片的进阶。“我国不少科研机构对PLC的研究并不晚，只是与产业结合不密切。光纤接入的普及提供了产学研结合的机会。”陈益新介绍，2012年，我国PLC产业取得突破。

　　不久前深圳光博会期间，上海鸿辉、杭州天野相继展示了自主知识产权的PLC芯片。 “我国在集成光路制造方面与国际水平相距甚远，但今年我们迎来了PLC自主研发的曙光。2012年可成为我国集成光路元年。”陈益新对此颇为兴奋。

　　可以看到，随着光网络向着大容量、高速率、低能耗、广覆盖的方向发展，未来光器件必然要求高性能、小尺寸、低能耗、高可靠和低成本。“集成光路，必然是光器件和光模块集成化的必然方向。”陈益新指出：“我国光通信产业必须要赶上国际集成光路的步伐，方能在今后的宽带产业中不再受制于人。”

　　《2012海峡两岸光通信论坛》的主题依旧是“宽带中国”，但显然产业界与学术界已经把目光放在未来网络上。亨通光电(600487,股吧)总经理钱建林在会议总结光通信的五大方向：第一、大容量光传输技术，适应以视频为主的宽带及移动互联网应用对大数据的要求；第二、宽带光接入技术，解决未来互联网多业务高效接入问题；第三、节点光交换技术，解决未来互联网中节点交换问题；第四、智能光联网，解决未来互联网在光层上动态的组网问题；第五、光子集成技术，满足光通信市场对更低功效、更高密度、更高速率的需求。

来源：通信产业网  作者：陈宝亮