历时五个时代,光通信再次站上风口,但这类光纤还落后3-5年

通讯基站 2023-07-07
2234 字丨阅读本文需 5 分钟

随着光芯片、光器件的技术进步、成本下降,光通信行业将能够更好地应对未来海量数据以及高速运算要求带来的巨大压力,光通信行业有望保持持续增长,2021年我国光通信市场规模达1266亿元,同比增长5.5%。2022年市场规模约为1326亿元,预计2023年将达1390亿元。

光通信,即以光为载体进行信息传输的通信方式。相较于传统的铜缆通信,光通信拥有带宽高、速率快、抗干扰能力强、抗腐蚀性强、重量轻等优势。CPO(Co-Packaged Optics)是光电共封装,是一种较新的光电转换传输技术,能够在高算力场景下实现低能耗。随着技术进步,“光进铜退”趋势明显,目前光通信已在电信市场和数据中心得到广泛应用。

我国光纤覆盖率占比超95%。根据工信部发布的《2022年通信业统计公报》,2022年,新建光缆线路长度477.2万公里,全国光缆线路总长度达5958万公里,光纤接入(FTTH/O)端口达到10.25亿个,占比提升至95.7%,其中具备千兆网络服务能力的10G PON端口数达1523万个,比上年末净增737.1万个。

5G建设带动电信光模块需求增长。5G建设也带动电信光模块需求增长,根据国家互联网信息办公室22年8月发布的《数字中国发展报告(2021年)》,2019-2021年,中国共新建5G站点142.5万,发展迅速。

争当光通信演进先锋

自光纤光缆问世以来,光通信网络发展经历了五个时代。目前处于的F5G阶段,也被称为云网时代。F5G明显的特征是家庭场景下的双千兆数字消费应用、企业场景下的云网融合应用,以及政府场景下的数字化服务与治理应用普及,释放了光通信的潜能。而光通信向超大带宽、超低时延、高可靠性方向发展,也加速了数字化进程。

4月27日,星网锐捷重磅发布了“工业互联网全光全连接方案”和“全光+无线组网方案”两款通信核心方案,受到了行业的广泛关注。通过这场发布会,星网锐捷正式吹响了由接入网向传输网、核心网进军的号角。

相关数据显示,2022年全球固定接入设备市场规模约114亿美元,其中PON设备的规模约108亿美元;光传输设备全球市场规模约161亿美元,光通信产业规模整体稳中有升。

在信息化、数字化需求推动下,运营商正在加大光网络的升级力度,加快由GPON向10G PON方向演进。而随着市场需求的增加,10G PON相关设备的集采规模将会持续放量增长。

魏和文强调,星网锐捷是第一波跟进10G PON相关技术演进的厂商之一,正努力争当光网络演进的先锋。在技术演进方面,星网锐捷将沿着F5G、F6G的技术方向持续创新,实现从终端、接入网到核心网的高端突破。

据了解,星网锐捷在光通信领域较早布局EPON/GPON产品线,成为国内EPON/GPON设备的主流厂商,同时也是10G PON研发的先行者。目前星网锐捷拥有两类重要的系列产品:GPON/10G PON终端和OLT设备。

光通信行业政策

推动“双千兆”网络建设。2021年3月,工业和信息化部发布《“双千兆”网络协同发展行动计划(2021-2023年)》,计划提出了用三年时间,基本建成全面覆盖城市地区和有条件乡镇的“双千兆”网络基础设施,实现固定和移动网络普遍具备“千兆到户”能力的发展目标。2022年7月,工业和信息化部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》,规划明确了加快推进“双千兆”网络建设,统筹数据中心布局等发展重点。

“光耀申城”推动上海市千兆光网高质量发展。2022年11月,上海市通信管理局联合上海市经济和信息化委员会印发《上海市千兆光网建设应用“光耀申城”行动计划》,该计划提出,要把握固定网络基础设施全光化发展趋势,锚定千兆光网网络领先、体验领先、应用领先、示范领先的“四领先”战略目标,着力构建“光耀申城,光助领先”格局,开启上海光联万物新时代。

上游电子元器件制造助力高速光通信发展。2021年1月,工信部对外发布《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》,计划提出以强化市场应用作为重点任务之一,瞄准5G,工业互联网和数据中心市场重点推进高速传输线缆及连接组件、光通信器件等影响通信设备高速传输的电子元器件应用。

下一代主流光纤是什么?

在6月14日举办的2023中国光网络研讨会上,长飞光纤光缆股份有限公司基础研发部经理张磊称,我国下一代主流光纤是空分复用光纤和空芯光纤。其中,空分复用光纤技术水平基本与国外相当;但空芯光纤整体落后国外3-5年。

张磊称,一种新型光纤从研发到规模商用一般需要经历三个阶段:第一步:完成理论验证,学术界&产业界&产业链上下游形成共识;第二步:形成工业化生产能力,并进行实验室和现网条件下的测试;第三步:完成产品定型及行业标准化,启动现网规模应用。

“以G.654.E为例,2010年,长飞启动超低衰减及大有效面积光纤研发;2014年,完成原型样品及实验室传输测试;2016年,启动第一条G.654光缆陆地现网实验;2017年,ITU-T组织完成G.654.E标准发布;2018—2019年,三大电信运营商和电网全部完成现网业务承载下的验证;2022年,三大电信运营商和国家电网部署了百万芯公里的G.654.E。”张磊介绍到。

随着网络数据通信业务的快速增长,对光纤通信系统提出了更高速率、更高容量、更远距离的要求,新型光纤亟待出现。目前,光通信界对下一代光纤基本上达成共识,从技术方案来看有两种选择,一个是空分复用光纤,多芯少模国外已经启动现网测试,日本在多芯光纤海缆方面研究成果显著;另一个是空芯光纤。

在空芯光纤方面,国内已经初步具备各种规格玻璃管以及毛细管的批量化生产能力,但需要搭建玻璃毛细管的几何参数的在线测试能力,及精密焊接和精确切割。目前,长飞已经完成全套关键原材料自研能力搭建,并持续高速迭代,公里级光纤衰减典型值在1dB/km左右,但批量化生产仍需要解决硬件设备及工艺上的大量问题,空芯光纤的测试方法以及各参数归一化仍需大量工作。不仅如此,空芯光纤的耦合和熔接仍在攻克中。

对比国内外整体情况,张磊指出,空分复用光纤技术水平基本与国外相当,现网测试落后2年左右;空芯光纤整体落后国外3-5年。张磊呼吁,希望产业内对齐目标,在下一代通信光纤研究上,产业界和学术界需保持信心,有耐心,共同解决工程化和具体的技术问题。

文章来源: 通信世界,通信产业报,国金指数

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