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我國光通信技術的最新發展

星之球激光 來源:中國光電網2012-02-08 我要評論(0 )   

光通信技術是在2011年的歐債(zhai) 危機、日本地震及核泄漏、泰國洪災、利比亞(ya) 戰事等一係列惡劣社會(hui) 經濟環境下,能保持持續發展的少數技術之一。全球光通信 設備市場比2010年預...

   光通信技術是在2011年的歐債(zhai) 危機、日本地震及核泄漏、泰國洪災、利比亞(ya) 戰事等一係列惡劣社會(hui) 經濟環境下,能保持持續發展的少數技術之一。全球光通信

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設備市場比2010年預計增長7%;估計全球光纖市場增長將超過10%,光纖出貨量會(hui) 超過2億(yi) 公裏;光器件在2011年上半年有一定增長,下半年表現平平,但估計國外主要光器件商銷售收入仍有10%-20%的增幅。從(cong) 技術層麵上看,光通信技術比2010年有較大的進展。

 

   超高速率、超大容量、

   超長距離技術研究進展較快

   目前,核心網中的主流設備是基於(yu) 10Gb/s的DWDM,基於(yu) 40Gb/s的DWDM設備和係統已經在國內(nei) 外開始小規模商用,基於(yu) 100Gb/s的DWDM係統在國外已建設了試驗工程,國內(nei) 主要處於(yu) 測試驗證階段。為(wei) 了適應基於(yu) 超級通道(supper channel)在DWDM中的應用,相關(guan) 的靈活柵格技術正在開展研究。為(wei) 適應分組傳(chuan) 送的PTN技術已在網上大規模應用;分組OTN技術正在開發中。此外,在實驗室中對超高速率、超大容量、超長距離技術的研究進展較快。例如單光源超級通道的速率已經達到26Tb/s,相當於(yu) 在1秒鍾內(nei) 傳(chuan) 輸約700張DVD光盤的數據量。商用係統單根光纖的最大容量還低於(yu) 10Tb/s,而實驗室已經突破100Tb/s的大關(guan) ,達到108.76Tb/s,相當於(yu) 在1秒鍾內(nei) 可以傳(chuan) 送2萬(wan) 部大英百科全書(shu) 。商用基於(yu) 10Gb/s的DWDM係統的單個(ge) 跨距標準最大為(wei) 160km,個(ge) 別線路達到200多km;而實驗室水平是40×112Gb/s,係統的最大跨距達到了365km,為(wei) 解決(jue) 電力通信和近海的陸-島間或島-島間通信創造了便利條件。陸上商用基於(yu) 10Gb/s的DWDM係統無電再生傳(chuan) 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(chuan) 送的最大距離已達到10608km,為(wei) 簡化跨洋光通信係統的建設和維護打下了基礎。國內(nei) 在相關(guan) 方麵的研究總體(ti) 上和國外仍存在較大差距,但個(ge) 別項目上也有所突破。國內(nei) 單光源超級通道(supper channel)的速率僅(jin) 達到2Tb/s,而單根光纖的最大容量是在單個(ge) C波段就達到了30.72Tb/s(16×1.92Tb/s),這是當前國際上在C波段實現的單通道速率最高、總容量最大的DWDM係統。2011年12月5日,武漢郵電科學研究院在國家重點實驗室,成功實現240Gbit/s相幹光正交頻分複用(OFDM)信號在普通單模光纖上無誤碼實時傳(chuan) 輸48公裏,這是國際上首個(ge) 用在線實時處理方式實現的超100Gb/s超高速光通信傳(chuan) 輸試驗。我國光通信製造業(ye) 的競爭(zheng) 力也得到不斷提升,在《2010-2011年度全球光通信最具競爭(zheng) 力企業(ye) 10強》榜單中,中國企業(ye) 占據了3個(ge) 席位(華為(wei) 、中興(xing) 、烽火通信),華為(wei) 、中興(xing) 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

   快速發展

   2011年是國際上光纖寬帶接入快速發展的一年,日本在2011年6月底的FTTH用戶數達到了2093萬(wan) ,韓國繼續保持著全球FTTH普及率第一的地位。LightReading發表評論文章,指出中國將會(hui) 是全球FTTX建設中心。預計2011年中國FTTX建設量占據全球三分之一。我國的三大電信運營商都在FTTX建設方麵繼續發力,中國電信PON集采1900萬(wan) 線,加上家庭網關(guan) ,規模達25億(yi) 元;中國移動招標PON 800萬(wan) 線,規模達9億(yi) 元;中國聯通招標PON設備達2500萬(wan) 線,規模達25億(yi) 元左右,是FTTH建設啟動以來,招標規模最大的一次。匯總來看,2011年我國三大電信運營商PON的集中招標量已經達到5200萬(wan) 線、60億(yi) 元,再加上省公司的自建,2011年市場光纖接入網設備需求在90億(yi) 元-100億(yi) 元,接近2010年的一倍。由於(yu) 成本的快速下降,從(cong) 2011年開始,光纖直接入戶(FTTH)所占比例開始增大,僅(jin) 上海就實現FTTH用戶130萬(wan) ,中國電信預計在2011年年底FTTH用戶會(hui) 突破500萬(wan) 戶。從(cong) 技術上看,大量應用的光接入技術仍然是GEPON,但從(cong) 2011年起,GPON進入了規模應用。10GEPON的技術和產(chan) 業(ye) 鏈都已經成熟到可以規模商用的程度,從(cong) 價(jia) 格上講,預計其價(jia) 格會(hui) 在2012年年底相比GEPON僅(jin) 高出5%-20%。雖然10GEPON的設備已經開始出貨,主要還是建設試驗工程,還沒有實現市場的大規模應用。10G GPON技術發展分兩(liang) 個(ge) 階段,XGPON1和XGPON2。XGPON1標準G.987係列已於(yu) 2010年10月正式發布,XGPON2由於(yu) 不考慮和現網ODN的共存,將很難實現網絡平滑升級。由於(yu) XGPON1的主要芯片還處於(yu) FPGA的階段,所以還很難支持大規模商用。在實驗室中,除了WDM-PON之外,40Gb/s和100Gb/s的TDM-PON、OCDM-PON、OOFDM-PON、相幹技術PON等各種技術都在展開研究,10G PON之後的發展方向,目前還不是十分明確。為(wei) 使無源的光分配網絡ODN便於(yu) 安裝、維護和管理,具有智能的ODN係統也在研究之中。

   製棒製纖成纜技術

   趨於(yu) 成熟

   我國已經成為(wei) 全球最主要的光纖光纜市場和全球最大的光纖光纜製造國,取得了引人注目的成就。在《2010-2011年度全球光通信最具競爭(zheng) 力企業(ye) 10強》榜單的全球光纖光纜榜單中,10強席位有3個(ge) 屬於(yu) 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,我國已敷設光纖總量4億(yi) 芯公裏,僅(jin) 2011年的光纖用量就達9000萬(wan) 到1億(yi) 公裏。據悉,至2011年年底,我國共有17家光纖企業(ye) ,共有光纖拉絲(si) 機159台,拉絲(si) 光纖生產(chan) 線279條。目前總產(chan) 能約在1.25-1.4億(yi) 纖芯公裏,而且國內(nei) 光纖擴容熱潮並無消退跡象。目前,製棒、製纖、成纜技術已經相當成熟。原屬高科技的光纖光纜製造業(ye) 有向勞動力密集型轉化的趨勢。估計2011年我國預製棒產(chan) 量達到1400噸左右,可滿足國內(nei) 約40%的需求。但是製棒、拉絲(si) 所需的一些主要原料和氣體(ti) 主要還是依賴進口,許多製棒企業(ye) 的控股權也還掌握在外國公司手中,這些都使得國內(nei) 企業(ye) 在製棒、拉絲(si) 方麵的話語權不強。當前網上主要應用的仍是G.652光纖(如G.652D),在FTTH中G.657光纖也已開始應用。目前研究的主要技術有:如何使G.654光纖也能在陸上應用;是否需要規範G.657A3光纖和增加G.652E光纖的標準。這兩(liang) 年塑料光纖成為(wei) 新的熱點,但在通信網應用上離實用尚有差距,在車、船、軍(jun) 事、計算機室內(nei) 聯網等特殊領域有一定的應用前景;光子晶體(ti) 光纖方興(xing) 未艾,用來做器件或特種應用有優(you) 勢,但能否替代標準光纖尚無定論。

   光器件關(guan) 鍵技術

   仍有差距

   我國正成為(wei) 全球最活躍的光器件市場,目前占據全球光器件市場20%-25%的份額,2011年,國內(nei) 光器件市場收入約為(wei) 100億(yi) 元,年增長率約為(wei) 15%。國際上對光子集成器件的研究比較重視,基於(yu) InP技術的10×10Gb/s的單片DWDM光子集成收發器件已經可以商用;10×40Gb/s的單片DWDM光子集成收發器件已經問世;下一步的目標是適應靈活柵格技術的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幹接收技術的光子集成器件展開研究。在商用方麵,國內(nei) 外40Gb/s的光收發模塊都已經比較成熟,可以提供商用。國際上也有公司已經宣布,其100Gbps相幹光模塊將從(cong) 2012年二季度開始投入商用,國內(nei) 的100Gb/s光收發模塊也在研製中。國內(nei) 用於(yu) FTTH的1∶128的PLC分光器已經可以商用,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(guan) 鍵芯片技術仍然掌握在外國公司手中,使國內(nei) 的高端器件生產(chan) 受到嚴(yan) 重製約。#p#分頁標題#e#

   由於(yu) 我國的“寬帶中國”國家戰略將要推出,寬帶化的進程還會(hui) 進一步加快,3G、LTE的持續發展都會(hui) 使我國的光通信技術得到更快和更大的發展,加大高端研發的投入,掌握關(guan) 鍵核心技術是我們(men) 的首要任務,期待政府部門更大力度的支持,呼籲光通信業(ye) 界同仁們(men) 共同努力。
 

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