《電子技術(shù)應(yīng)用》
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光纖通信技術(shù)進展

2010-07-30

  一引言

       隨著Internet的迅速普及以及寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的快速發(fā)展,人們對信息的需求呈現(xiàn)出爆炸性的增長,幾乎是每半年翻一番。
      在這樣的背景下,信息高速公路建設(shè)已成為世界性熱潮。而作為信息高速公路的核心和支柱的光纖通信技術(shù)更是成為重中之重。很多國家和地區(qū)不遺余力地斥巨資發(fā)展光纖通信技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),光纖通信事業(yè)得到了空前發(fā)展。此外,由于信息的生產(chǎn)、傳播、交換以及應(yīng)用對國民經(jīng)濟和國家安全有決定性的影響,所以,與其它行業(yè)相比,光纖通信更具有特殊意義。
      光纖通信事業(yè)是一個巨大的系統(tǒng)工程。它的各個組成部分互為依存、互相推動,共同向前發(fā)展。就光纖通信技術(shù)本身來說,應(yīng)該包括以下幾個主要部分:光纖光纜技術(shù)、傳輸技術(shù)、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

      二 光纖光纜技術(shù)的進展
      光纖技術(shù)的進步可以從兩個方面來說明: 一是通信系統(tǒng)所用的光纖; 二是特種光纖。
      早期光纖的傳輸窗口只有3個,即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近幾年相繼開發(fā)出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纖)以及S波段窗口。其中特別重要的是無水峰的全波窗口。這些窗口開發(fā)成功的巨大意義就在于從1280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內(nèi),都能實現(xiàn)低損耗、低色散傳輸,使傳輸容量幾百倍、幾千倍甚至上萬倍的增長。這一技術(shù)成果將帶來巨大的經(jīng)濟效益。
      另一方面是特種光纖的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化,這是一個相當活躍的領(lǐng)域。
        特種光纖具體有以下幾種:
        1. 有源光纖
      這類光纖主要是指摻有稀土離子的光纖。如摻鉺(Er3+)、摻釹(Nb3+)、摻鐠(Pr3+)、摻鐿(Yb3+)、摻銩(Tm3+)等,以此構(gòu)成激光活性物質(zhì)。這是制造光纖光放大器的核心物質(zhì)。不同摻雜的光纖放大器應(yīng)用于不同的工作波段,如摻餌光纖放大器(EDFA)應(yīng)用于1550nm附近(C、L波段);
      摻鐠光纖放大器(PDFA)主要應(yīng)用于1310nm波段;
      摻銩光纖放大器(TDFA)主要應(yīng)用于S波段等。這些摻雜光纖放大器與喇曼(Raman)光纖放大器一起給光纖通信技術(shù)帶來了革命性的變化。它的顯著作用是:
      直接放大光信號,延長傳輸距離; 在光纖通信網(wǎng)和有線電視網(wǎng)(CATV網(wǎng))中作分配損耗補償;
      此外,在波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)中及光孤子通信系統(tǒng)中是不可缺少的關(guān)鍵元器件。正因為有了光纖放大器,才能實現(xiàn)無中繼器的百萬公里的光孤子傳輸。也正是有了光纖放大器,不僅能使WDM傳輸?shù)木嚯x大幅度延長,而且也使得傳輸?shù)男阅茏罴鸦?br />         2. 色散補償光纖(Dispersion Compesation Fiber,DCF)
      常規(guī)G.652光纖在1550nm波長附近的色散為17ps/nm?km。當速率超過
      2.5Gb/s時,隨著傳輸距離的增加,會導(dǎo)致誤碼。若在CATV系統(tǒng)中使用,會使信號失真。其主要原因是正色散值的積累引起色散加劇,從而使傳輸特性變壞。為了克服這一問題,必須采用色散值為負的光纖,
      即將反色散光纖串接入系統(tǒng)中以抵消正色散值,從而控制整個系統(tǒng)的色散大小。這里的反色散光纖就是所謂的色散補償光纖。
      在1550nm處,反色散光纖的色散值通常在-50~200ps/nm?km。為了得到如此高的負色散值,必須將其芯徑做得很小,相對折射率差做得很大,而這種作法往往又會導(dǎo)致光纖的衰耗增加(0.5~1dB/km)。色散補償光纖是利用基模波導(dǎo)色散來獲得高的負色散值,通常將其色散與衰減之比稱作質(zhì)量因數(shù),質(zhì)量因數(shù)當然越大越好。為了能在整個波段均勻補償常規(guī)單模光纖的色散,最近又開發(fā)出一種既補償色散又能補償色散斜率的"雙補償"光纖(DDCF)。該光纖的特點是色散斜率之比(RDE)與常規(guī)光纖相同,但符號相反,所以更適合在整個波形內(nèi)的均衡補償。
        3. 光纖光柵(Fiber Grating)
      光纖光柵是利用光纖材料的光敏性在紫外光的照射(通常稱為紫外光"寫入")下,于光纖芯部產(chǎn)生周期性的折射率變化(即光柵)而制成的。使用的是摻鍺光纖,在相位掩膜板的掩蔽下,用紫外光照射(在載氫氣氛中),使纖芯的折射率產(chǎn)生周期性的變化,然后經(jīng)退火處理后可長期保存。其制作原理如圖2所示。圖2中的相位掩膜板實際上為一塊特殊設(shè)計的光柵,其正負一級衍射光相交形成干涉條紋,這樣就在纖芯逐漸產(chǎn)生成光柵。光柵周期A是模板周期的二分之一。
      眾所周知,光柵本身是一種選頻器件,利用光纖光柵可以制作成許多重要的光無源器件及光有源器件。例如:
      色散補償器、增益均衡器、光分插復(fù)用器、光濾波器、光波復(fù)用器、光?;蜣D(zhuǎn)換器、光脈沖壓縮器、光纖傳感器以及光纖激光器等。
        4. 多芯單模光纖(Multi-Coremono-Mode Fiber,MCF)
      多芯光纖是一個共用外包層、內(nèi)含有多根纖芯、而每根纖芯又有自己的內(nèi)包層的單模光纖。這種光纖的明顯優(yōu)勢是成本較低。4芯的這種光纖的生產(chǎn)成本較普通的光纖約低50%。此外,這種光纖可以提高成纜的集成密度,同時也可降低施工成本。
      以上是光纖技術(shù)在近幾年里所取得的主要成就。至于光纜方面的成就,我們認為主要表現(xiàn)在帶狀光纜的開發(fā)成功及批量化生產(chǎn)方面。這種光纜是光纖接入網(wǎng)及局域網(wǎng)中必備的一種光纜。目前光纜的含纖數(shù)量達千根以上,有力地保證了接入網(wǎng)的建設(shè)。
        三 光有源器件的進展
      光有源器件的研究與開發(fā)本來是一個最為活躍的領(lǐng)域,但由于前幾年已取得輝煌的成果,所以當今的活動空間已大大縮小。超晶格結(jié)構(gòu)材料與量子阱器件,目前已完全成熟,而且可以大批量生產(chǎn),已完全商品化,如多量子阱激光器(MQW-LD,MQW-DFBLD)。
        除此之外,目前已在下列幾方面取得重大成就。
        1. 集成器件
      這里主要指光電集成(OEIC)已開始商品化,如分布反饋激光器(DFB-LD)與電吸收調(diào)制器(EAMD)的集成,即DFB-EA,已開始商品化;
      其它發(fā)射器件的集成,如DFB-LD、MQW-LD分別與MESFET或HBT或HEMT的集成;
      接收器件的集成主要是PIN、金屬?半導(dǎo)體?金屬探測器分別與MESFET或HBT或HEMT的前置放大電路的集成。雖然這些集成都已獲得成功,但還沒有商品化。
        2. 垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)
      由于便于集成和高密度應(yīng)用,垂直腔面發(fā)射激光器受到廣泛重視。這種結(jié)構(gòu)的器件已在短波長(ALGaAs/GaAs)方面取得巨大的成功,并開始商品化;
      在長波長(InGaAsF/InP)方面的研制工作早已開始進行,目前也有少量商品??梢詳嘌裕怪鼻幻姘l(fā)射激光器將在接入網(wǎng)、局域網(wǎng)中發(fā)揮重大作用。
        3. 窄帶響應(yīng)可調(diào)諧集成光子探測器
      由于DWDM光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信道間隔越來越小,甚至到0.1nm。為此,探測器的響應(yīng)譜半寬也應(yīng)基本上達到這個要求。恰好窄帶探測器有陡銳的響應(yīng)譜特性,能夠滿足這一要求。集F-P腔濾波器和光吸收有源層于一體的共振腔增強(RCE)型探測器能提供一個重要的全面解決方案。
        4. 基于硅基的異質(zhì)材料的多量子阱器件與集成(SiGe/Si MQW)
      這方面的研究是一大熱點。眾所周知,硅(Si)、鍺(Ge)是簡接帶源材料,發(fā)光效率很低,不適合作光電子器件,但是Si材料的半導(dǎo)體工藝非常成熟。于是人們設(shè)想,利用能帶剪裁工程使物質(zhì)改性,以達到在硅基基礎(chǔ)上制作光電子器件及其集成(主要是實現(xiàn)光電集成,即OEIC)的目的,這方面已取得巨大成就。在理論上有眾多的創(chuàng)新,在技術(shù)上有重大的突破,器件水平日趨完善。
        
        四 光無源器件
      光無源器件與光有源器件同樣是不可缺少的。由于光纖接入網(wǎng)及全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,導(dǎo)致光無源器件的發(fā)展空前地?zé)衢T。常規(guī)的常用器件已達到一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,品種和性能也得到了極大的擴展和改善。所謂光無源器件就是指光能量消耗型器件、其種類繁多、功能各異,在光通信系統(tǒng)及光網(wǎng)絡(luò)中主要的作用是:
      連接光波導(dǎo)或光路; 控制光的傳播方向; 控制光功率的分配; 控制光波導(dǎo)之間、器件之間和光波導(dǎo)與器件之間的光耦合; 合波與分波;
      光信道的上下與交叉連接等。
      早期的幾種光無源器件已商品化。其中光纖活動連接器無論在品種和產(chǎn)量方面都已有相當大的規(guī)模,不僅滿足國內(nèi)需要,而且有少量出口。光分路器(功分器)、光衰減器和光隔離器已有小批量生產(chǎn)。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,相繼又出現(xiàn)了許多光無源器件,如環(huán)行器、色散補償器、增益平衡器、光的上下復(fù)用器、光交叉連接器、陣列波導(dǎo)光柵CAWG等等。這些都還處于研發(fā)階段或試生產(chǎn)階段,有的也能提供少量商品。
      按光纖通信技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律來看,當光纖接入網(wǎng)大規(guī)模興建時,光無源器件的需求量遠遠大于對光有源器件的需求。這主要是由于接入網(wǎng)的特點所決定的。接入網(wǎng)的市場約為整個通信市場的三分之一。因而,接入網(wǎng)產(chǎn)品有巨大的市場及潛在的市場。
        五 光復(fù)用技術(shù)
      光復(fù)用技術(shù)種類很多,其中最為重要的是波分復(fù)用(WDM)技術(shù)和光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù)。光復(fù)用技術(shù)是當今光纖通信技術(shù)中最為活躍的一個領(lǐng)域,它的技術(shù)進步極大地推動光纖通信事業(yè)的發(fā)展,給傳輸技術(shù)帶來了革命性的變革。
      波分復(fù)用當前的商業(yè)水平是273個或更多的波長,研究水平是1022個波長(能傳輸368億路電話),近期的潛在水平為幾千個波長,理論極限約為15000個波長(包括光的偏振模色散復(fù)用,OPDM)。據(jù)1999年5月多倫多的Light Management Group Inc of  Toronto演示報導(dǎo),在一根光纖中傳送了65536個光波,把PC數(shù)字信號傳送到200m的廣告板上,并采用聲光控制技術(shù),這說明了密集波分復(fù)用技術(shù)的潛在能力是巨大的。
      OTDM是指在一個光頻率上,在不同的時刻傳送不同的信道信息。這種復(fù)用的傳輸速度已達到320Gb/s的水平。若將DWDM與OTDM相結(jié)合,則會使復(fù)用的容量增加得更大,如虎添翼。
      六 光放大技術(shù)
      光放大器的開發(fā)成功及其產(chǎn)業(yè)化是光纖通信技術(shù)中的一個非常重要的成果,它大大地促進了光復(fù)用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。顧名思義,光放大器就是放大光信號。在此之前,傳送信號的放大都是要實現(xiàn)光電變換及電光變換,即O/E/O變換。有了光放大器后就可直接實現(xiàn)光信號放大。
      光放大器主要有3種:
      光纖放大器、拉曼放大器以及半導(dǎo)體光放大器。光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子(如鉺、鐠、銩等)作為激光活性物質(zhì)。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的(如圖4所示)。摻鉺光纖放大器的增益帶較寬,覆蓋S、C、L頻帶; 摻銩光纖放大器的增益帶是S波段; 摻鐠光纖放大器的增益帶在1310nm附近。而喇曼光放大器則是利用喇曼散射效應(yīng)制作成的光放大器,即大功率的激光注入光纖后,會發(fā)生非線性效應(yīng)?喇曼散射。在不斷發(fā)生散射的過程中,把能量轉(zhuǎn)交給信號光,從而使信號光得到放大。由此不難理解,喇曼放大是一個分布式的放大過程,即沿整個線路逐漸放大的。其工作帶寬可以說是很寬的,幾乎不受限制。這種光放大器已開始商品化了,不過相當昂貴。半導(dǎo)體光放大器(S0A)一般是指行波光放大器,工作原理與半導(dǎo)體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的(見圖4)。但增益幅度稍小一些,制造難度較大。這種光放大器雖然已實用了,但產(chǎn)量很小。
      以上,我們系統(tǒng)、全面地評論了光纖通信技術(shù)的重大進展,至于光纖通信技術(shù)的發(fā)展方向,可以概括為兩個方面: 一是超大容量、超長距離的傳輸與交換技術(shù);
      二是全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù).
  FTTH(Fiber To The Home 光纖到戶)的全面部署已成為全球光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要趨勢之一,而10GPON(EPON/GPON)自然而然地成為業(yè)界關(guān)注的焦點。就國內(nèi)而言,隨著三網(wǎng)融合試點的正式啟動和寬帶業(yè)務(wù)市場競爭的不斷加劇,運營商大規(guī)模部署10GPON的動力越來越強大。中國聯(lián)通國家工程實驗室副總工程師唐雄燕表示,10G PON是未來發(fā)展的必然趨勢。
      10G PON備受關(guān)注
      盡管從總體上看,目前10GPON尚處于研發(fā)、測試和小規(guī)模試用階段,其規(guī)模商用還需要考慮業(yè)務(wù)需求、產(chǎn)品成熟度、成本、平滑升級、互通性等多種因素。但是,隨著芯片、器件等相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速成熟,內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)如華為、中興、阿朗等都已經(jīng)推出了能夠商用部署的系統(tǒng)設(shè)備,以及三大運營商對10GPON的高度關(guān)注,10G PON技術(shù)漸漸嶄露頭角。
      中國電信對10GE-PON的技術(shù)規(guī)范已經(jīng)制定,在廣東、浙江、四川、陜西、江蘇等地部署了20個10G
EPON的商用網(wǎng)絡(luò);中國聯(lián)通也已經(jīng)在山西、天津、黑龍江等省市部署了20個10GEPON的商用網(wǎng)絡(luò),目前正在進行10GEPON系統(tǒng)測試;中國移動在江蘇、湖南、江西、重慶等省市部署了10個商用網(wǎng)絡(luò),在2009年12月完成10GEPON系統(tǒng)測試。國外運營商如法國電信、NTT、KT等運營商也開始測試或計劃測試10G EPON。
      10G EPON準備充分
      國際標準機構(gòu)IEEE于去年11月正式立項制定EPON業(yè)務(wù)互操作標準SIEPON,中國電信、NTT DoCoMo、中興、烽火等企業(yè)都參與其中,此標準將推動EPON廠家向更完善的業(yè)務(wù)層面的互通前進,從而極大地促進10GEPON技術(shù)及設(shè)備的進一步成熟。
      10G EPON產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)標準、芯片光模塊、運營商以及系統(tǒng)廠商等,都已做好了充分的準備,2010-2011年將正式開始進入商業(yè)化部署階段。
      包括海信光電子、SourcePhotonics(索爾思光電)、Neophotonics(新飛通光電)、Superxon、WTD、Innolight等多個光模塊廠商先后發(fā)布10GEPON對稱/非對稱光模塊,在封裝、指標、成本方面取得長足進步。隨著10G EPON產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善,各大運營商也開始密切關(guān)注10GEPON的進展,并積極開展測試和試點商用局的部署。中國三大營運商于2009年下半年紛紛開始啟動0G EPON試點。
      此外,芯片IOP(互操作性)測試已經(jīng)獲重大進展和突破,所有ASIC前的技術(shù)障礙已經(jīng)清除,10GEPON芯片已具備ASIC能力,預(yù)計今年第三季度10G EPONASIC將面世。這將推動運營商積極進行10GEPON系統(tǒng)設(shè)備的測試,實現(xiàn)業(yè)務(wù)互通,為規(guī)模商用奠定基礎(chǔ)。
      10G GPON緊隨其后
      近日,10G GPON在時間上晚了10G EPON 9個月獲得通過。不過,業(yè)內(nèi)人士和分析師們都認為10G GPON并不會落后于10GEPON。產(chǎn)業(yè)鏈初步布局的完成,驅(qū)動10G GPON產(chǎn)品有望于2011年進入小規(guī)模試商用階段,以滿足運營商飛速發(fā)展的帶寬需求。
      運營商層面,Verizon、法國電信、德國電信、西班牙電信、中國移動等運營商已經(jīng)紛紛對10GGPON技術(shù)展開積極測試和試驗。埃芬貝格爾稱,一旦規(guī)模部署,成本降低到合理范圍內(nèi),所有FSAN成員的運營商都期望能演進到10GGPON網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)備商層面,以華為、阿爾卡特朗訊、愛立信為代表的業(yè)界主流廠家也先后推出了10GGPON樣機。Neophotonics(新飛通光電)、SourcePhotonics(索爾思光電)、Hisense(海信)等光模塊廠家也積極推出了滿足標準定義的10GGPON光模塊。芯片廠商,如Vitesse、PMC-Sierra公司和博通也都在積極開發(fā)相應(yīng)芯片。產(chǎn)業(yè)鏈初步布局的完成,驅(qū)動10GGPON產(chǎn)品有望于2011年進入小規(guī)模試商用階段,以滿足運營商飛速發(fā)展的帶寬需求。
  從全球來看,光纖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到成熟期,進入了成本競爭的階段。國內(nèi)光纖企業(yè)要在成本競爭中獲勝,重點要在兩個方面努力:一個是制棒技術(shù),即提升沉積速率;另一個則是建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體,降低原材料的成本。
 
       光纖市場已經(jīng)受到兩大利好因素的影響,從電信市場來看,對接入網(wǎng)的拉動最大。對于廣電部門來說,由于其省網(wǎng)包括骨干網(wǎng)、核心網(wǎng)、城域網(wǎng)都還沒有布建,現(xiàn)在重點是先把省網(wǎng)建起來,下一步的高潮才是接入網(wǎng)。
       光棒依賴進口成本難以降低 
       FTTH分兩大部分,一部分是有源的,一部分是無源的。無源部分投資比較大,但壽命長,因為光纜的使用壽命至少是20年以上。因此無源部分的投資要特別慎重,把它建好是網(wǎng)絡(luò)布建的關(guān)鍵。因為3G投資的拉動和運營商對FTTH的重視,2009年國內(nèi)光纖市場的增長在50%~60%,達到7000多萬纖芯公里的用量,80%的說法是包括了一部分出口的產(chǎn)品。今年整體行業(yè)還會保持增長,但增長率會下降,預(yù)計在10%左右。光纖市場仍在快速發(fā)展,從長期來看,以后也要防止產(chǎn)能過剩。但光纖預(yù)制棒不但沒有過剩,直到現(xiàn)在還有80%需要進口。這主要是因為國內(nèi)預(yù)制棒的生產(chǎn)成本較高,競爭力不強。 
       這存在兩個原因,一是技術(shù)上還有差距,主要是沉積速率低,制棒的速度是很關(guān)鍵的,國外公司是我們的5倍左右。這是從芯棒來看,從外部包層來看則差得更多。二是原料的成本高。光棒的原材料之一四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)的副產(chǎn)品,由于國外光纖企業(yè)都是聯(lián)合體,多與上游多晶硅工廠合作,獲得四氯化硅的成本很低。而國內(nèi)的光纖企業(yè)與多晶硅廠家并沒有普遍形成協(xié)作和聯(lián)合,多晶硅廠家的副產(chǎn)品作為廢料都排放了?,F(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)有一些這樣的聯(lián)合體,但聯(lián)合體并不大,亟須進一步建立產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)合體,把原材料四氯化硅的成本降下來。
       因此,國內(nèi)光纖企業(yè)要在成本競爭中獲勝,重點要在兩個方面努力:一個是制棒技術(shù),即提升沉積速率;另一個則是建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體,降低原材料的成本。 
       市場成熟成本競爭是關(guān)鍵 
       從全球來看,光纖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到成熟期,市場競爭已經(jīng)不再是拼技術(shù)的階段,而是進入了拼成本的階段,現(xiàn)在成本是主導(dǎo)。國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)在各種光纖都可以生產(chǎn)出來,但成本卻是問題。
        經(jīng)過多年的發(fā)展,光纖領(lǐng)域內(nèi)的很多專利都失效了,新的專利也很少,已經(jīng)沒有技術(shù)上的壁壘,現(xiàn)在國內(nèi)的光纖質(zhì)量與國外相比也沒有大的區(qū)別。但光纖預(yù)制棒卻主要來自國外企業(yè),國內(nèi)企業(yè)只是拉絲。
        三網(wǎng)融合將給光纖市場帶來更大的需求量,而對成本的要求也將更低。怎樣才能有效降低成本?現(xiàn)在國際上出現(xiàn)了一種最新的80μm包層直徑的標準,而以前都是125μm。80μm光纖將變得更細,以前這種直徑?jīng)]有被納入規(guī)范,現(xiàn)在國際標準出來了,國內(nèi)企業(yè)也做出了產(chǎn)品。對于FTTH來說,當然光纖越細越好,而且細了之后拉絲長度就會增加,成本就可以降低。
  在3G和三網(wǎng)融合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的拉動下,去年我國光纖市場出現(xiàn)井噴。但業(yè)內(nèi)專家普遍認為,今年我國光纖市場的總體走勢較為平穩(wěn),市場將進入調(diào)整期,不會再像去年那樣出現(xiàn)爆發(fā)式增長,成本優(yōu)勢將成為競爭的關(guān)鍵。
        發(fā)展趨穩(wěn)
       “2009年國內(nèi)光纖光纜需求達到階段性高點,實際規(guī)模達到7500萬芯公里左右,由于需求‘爆發(fā)’后,需要有一個消化的過程,我們預(yù)計中國光纖光纜總體市場將呈緩降的趨勢,預(yù)計2010年市場將回落4%左右。”烽火通信科技股份有限公司線纜部副總經(jīng)理劉騁告訴《中國電子報》記者。
      而中國通信學(xué)會會士范載云對市場的看法相對較為樂觀,他認為今年整體市場還會保持增長,但增長率將下降到10%左右,因為三網(wǎng)融合將給光纖市場帶來更大的需求量。江蘇亨通光電股份有限公司總工程師王英明也對《中國電子報》記者表示,盡管今年市場將進入調(diào)整期,但近幾年內(nèi)國內(nèi)光纖光纜市場仍將以15%的年均增長率發(fā)展。
      而新應(yīng)用的出現(xiàn)也將帶來新的需求,這將是光纖市場增長的新動力。光纖在通信領(lǐng)域的快速普及,加速了它在其他應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。除通信網(wǎng)絡(luò)外,光纖還可用在安防、電力等諸多領(lǐng)域,尤其是智能電網(wǎng)的建設(shè)將在今后增大對光纖的采用。據(jù)悉,國家電網(wǎng)公司日前與中國電信集團簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方宣布將在電網(wǎng)和通信領(lǐng)域展開合作,共同推進電力光纖到戶建設(shè)。國家電網(wǎng)電力光纖到戶工程主要依靠將光纖隨低壓電力線鋪設(shè),可實現(xiàn)智能電網(wǎng)功能,并可開展電信網(wǎng)、廣播網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容傳輸?shù)娜W(wǎng)融合等業(yè)務(wù)。據(jù)悉,烽火通信和亨通光電等業(yè)內(nèi)主流企業(yè)都已經(jīng)在提供智能電網(wǎng)用的光纖產(chǎn)品及解決方案。
      接入網(wǎng)市場看好
      在當前光纖網(wǎng)絡(luò)中,接入網(wǎng)的發(fā)展極為顯著,被認為是光纖最有前景的市場。我國的運營商從2008年開始正式鋪設(shè)FTTx商用網(wǎng)絡(luò),2009年完成FTTx覆蓋2300萬線,市場規(guī)模同比增長5.6倍。
      據(jù)CRU預(yù)測,今年中國應(yīng)用于FTTx的光纜需求量將達2460萬芯公里,占整體光纖市場需求量的比例將由去年的21.56%增長到32.68%。而今年《關(guān)于推進光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的意見》(以下簡稱《意見》)的及時出臺和三網(wǎng)融合試點工作的適時啟動,勢必將加速寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的進程,這將是今年光纖產(chǎn)業(yè)的最重要機遇。
      因此,雖然廠商對于今年整體市場的增長率看法較為謹慎,但卻對接入網(wǎng)發(fā)展充滿了信心。“盡管國內(nèi)整體光纜市場需求發(fā)展將緩降,但FTTx的占比將呈增長態(tài)勢,我們堅定看好FTTx光纜市場。”劉騁表示,上半年光纖需求在接入網(wǎng)領(lǐng)域增長明顯,僅中國電信對接入網(wǎng)用蝶形光纜的需求,今年就比去年增長了500%。
      在三網(wǎng)融合時代,隨著業(yè)務(wù)種類的增多以及用戶數(shù)的攀升,網(wǎng)絡(luò)帶寬將成為影響業(yè)務(wù)質(zhì)量和用戶體驗的重要指標,因此光纖接入網(wǎng)建設(shè)需求將迅速提升?!兑庖姟诽岢觯?011年,我國光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)端口要超過8000萬,城市用戶接入能力平均達到8兆比特每秒以上,3年內(nèi)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資超過1500億元,新增寬帶用戶超過5000萬。“三網(wǎng)融合進入實質(zhì)性發(fā)展階段之后,將使光纖通信技術(shù)真正進入千家萬戶,讓人們真正體驗高速信息化帶來的新的生活方式。”王英明表示。
      從運營商的接入網(wǎng)發(fā)展來看,F(xiàn)TTx用戶數(shù)量正在激增。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至2010年4月,中國聯(lián)通新增用戶中FTTx用戶正逐步超過ADSL用戶,成為主流。而中國電信則明確表示,2010年將在發(fā)達城市實現(xiàn)FTTH的規(guī)模應(yīng)用,在原有1萬用戶的基礎(chǔ)上,發(fā)展50萬~100萬用戶。
 2010年7月19日消息,主流10GBASE-T PHY解決方案的領(lǐng)先開發(fā)者Aquantia,今天宣布其在40nm產(chǎn)品線上實現(xiàn)了突破性的性能,即在6A類布線系統(tǒng)上實現(xiàn)了120米距離的數(shù)據(jù)中心10G的應(yīng)用。公司全系列最高性能的芯片包括四口、雙口和單口配置。
      超過標準100米的更長的支持距離和更好的布線系統(tǒng)將加速10GBASE-T技術(shù)的市場應(yīng)用。當其他公司都還在以100米作為目標時,Aquantia的解決方案已經(jīng)制定了新的性能標桿。增加的裕量增強了用戶的體驗,并為系統(tǒng)OEM提供更多靈活的設(shè)計。最終用戶得益于增加的性能裕量來克服連接頭可變性和線纜彎曲等帶來的性能下降。這也使得系統(tǒng)OEM可簡化設(shè)計,通過采用普通的磁性材料,較少的印刷電路板層來降低成本,并提高整體的可靠性。.
      Aquantia 與美國西蒙公司合作,在廣泛應(yīng)用于企業(yè)和數(shù)據(jù)中心的西蒙銅纜上測試其旗艦40nm 10GBASE-T PHYs解決方案。 測試選用的布線配置延長了IEEE 802.3an 標準規(guī)定的6A類和7類的 100m距離,采用了120米的西蒙Z-MAX6A類銅纜信道,并引入了TIA標準定義的最大的插入損耗。在120米銅纜信道上實現(xiàn)無誤差10G應(yīng)用是目前為止業(yè)界的最遠距離。“對Aquantia來說,在高性能的6A類銅纜上延長10G傳輸距離到120米,足以證明其10GBASE-T結(jié)構(gòu)的強壯和優(yōu)越,以及在40nm的成功實施。”
      西蒙公司的技術(shù)總監(jiān)John Siemon說,“這也進一步證明了10GBASE-T 的技術(shù)已經(jīng)成熟,以及由
Aquantia引領(lǐng)的芯片的優(yōu)越。我們很高興,還將與 Aquantia合作在7類TERA上做另一個測試來進一步延伸銅纜的支持距離。我們不會因為滿足不了標準的要求而在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中縮短銅纜的支持距離,相反的,我們是通過遠超標準的更多布線性能裕量大大地擴展了支持距離,從而給最終用戶更大的設(shè)計靈活性。”
      Aquantia的 40nm 設(shè)備是基于其突破性的有專利保護的 混合型信號處理結(jié)構(gòu),特點是即可以簡化模擬前端 (AFE),還可以通過模擬信號上的增強信號處理能力來減少芯片上數(shù)字電路的尺寸和復(fù)雜度。其最終結(jié)果是,相比市場上其他競爭對手的產(chǎn)品,減少電力消耗并降低成本。
      Aquantia 的技術(shù)副總裁, Ramin Shirani說,“我們 AFE的卓越性連同我們的MMSP結(jié)構(gòu)是我們產(chǎn)品的奠基石,和我們最新成就的根源。我們持續(xù)不斷的努力使得我們已經(jīng)打破了上一代產(chǎn)品的記錄。”
      Aquantia 目前提供全系列 40nm 10GBASE-T PHY產(chǎn)品,包括:
        - AQ 1401: 四口 10GBASE-T, 針對高密度架頂 (ToR) 和機架式交換機
        - AQ 1202:雙口 10GBASE-T, 針對主板集成的服務(wù)器應(yīng)用和獨立NIC, CNA 及HBA
        - AQ 1103:單口10GBASE-T, 針對單口高端PC 應(yīng)用和 X2 模塊
      Aquantia 的總裁 Faraj Aalaei說,“我們看到了10GBASE-T在交換機和服務(wù)器的OEM市場上有巨大的潛力,點擊recent achievements in the 40nm generation.可以查看我們的創(chuàng)新發(fā)明和專業(yè)技能的記錄,以及成功背后不斷追求最高性能的動力。”
  市場高速增長后,今年將有一定的調(diào)整,但近幾年內(nèi)國內(nèi)光纖光纜市場仍將按15%的年均增長率發(fā)展。隨著光纖接入網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)布線管道日趨緊張。光纜結(jié)構(gòu)的緊湊化、微型化以及光纜中光纖填充密度不斷增大,將成為光纜的發(fā)展趨勢。
       2009年雖然受到國際金融危機的影響,但在國家拉動內(nèi)需的戰(zhàn)略方針指導(dǎo)下,隨著3G、FTTx建設(shè)的大規(guī)模展開,國內(nèi)光纖光纜市場需求急速增長。相對于2008年,2009年市場需求增長率達81%,光纖用量達8800萬纖芯公里左右,占世界總用量18000萬纖芯公里的48%。因去年光纖光纜市場增幅過大,今年市場將有一定的調(diào)整。但近幾年內(nèi)國內(nèi)光纖光纜市場,仍將按15%的年均增長率發(fā)展。
      三網(wǎng)融合將推動 光纖通信走入千家萬戶
      光纖產(chǎn)品的競爭力主要體現(xiàn)在光纖預(yù)制棒的研發(fā)、生產(chǎn)能力上。到去年底為止,我國80%的光纖預(yù)制棒需要進口。作為專業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)光纖光纜、提供全套光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)線路建設(shè)方案的企業(yè)來說,亨通光電經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了光棒、光纖、光纜的完整產(chǎn)業(yè)鏈,去年生產(chǎn)規(guī)模達到1200萬芯公里以上。目前已經(jīng)擁有2000萬纖芯的拉絲能力,并且自主開發(fā)光棒、光纖、光纜生產(chǎn)的成套設(shè)備,預(yù)制棒也已經(jīng)達到年產(chǎn)100砘的能力,并計劃向200噸的目標擴充。
      光通信產(chǎn)品包括普通光纜、特種光纜、FTTH整體解決方案配套產(chǎn)品、國防光通信產(chǎn)品等各類產(chǎn)品類別。江蘇亨通光電股份有限公司專注于光纖光纜工藝的改造和新產(chǎn)品的開發(fā),全力滿足用戶對產(chǎn)品多元化、光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)多種解決方案的需求。針對PON網(wǎng)絡(luò)的特點,我們關(guān)注和發(fā)展FTTH網(wǎng)絡(luò)綜合配套產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)能力。這方面我們還需進一步擴大研發(fā)、生產(chǎn)、市場能力,才能滿足市場需求,目前我們正在為實現(xiàn)這一目標而努力。
      三網(wǎng)融合進入實質(zhì)性發(fā)展之后,將給光通信產(chǎn)業(yè)帶來極大的變化,將推動光纖通信技術(shù)真正進入千家萬戶,讓人們真正體驗高速信息化帶來的新的生活方式。骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)將會全面要求擴容增速,光纖市場將會持續(xù)保持一定的年增長率。
      緊湊化微型化高密度是發(fā)展趨勢
      隨著光纖接入網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)布線管道日趨緊張。光纜結(jié)構(gòu)的緊湊化、微型化、光纜中光纖填充密度不斷增大,將成為光纜的發(fā)展趨勢。為了保證光纜損耗控制在光纜標準內(nèi),G657A彎曲不敏感光纖將得到大量使用。由于G657A具有G652相近的模場,同時具有好的彎曲不敏感特性,非常適用于光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。其發(fā)展速度將取決于G657A價格的進一步市場化。G657B彎曲不敏感光纖由于與G652光纖的模場相差太大,接頭損耗難以達到要求,市場占有率不大,僅限于特殊要求的光纜結(jié)構(gòu)。
      目前40G、100G光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所用傳輸設(shè)備主要采用波分復(fù)用,單波長上仍為10G。光纖的損耗可用光纖放大器解決,色散可以用色散補償光纖解決。因此現(xiàn)階段光纖G652D仍然適用于40G、100G光網(wǎng)絡(luò)通信傳輸。高速傳輸網(wǎng)絡(luò)中,光纖偏振模色散PMD的進一步降低及補償方法將是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點。估計將寄希望于相干通信的商用化來徹底解決這類問題。
      智能電網(wǎng)的發(fā)展的確將有力推動光纖在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用,這一市場不完全與電信、廣電市場相同。智能電網(wǎng)目前主要需要解決的是將千家萬戶的用電計量、家電設(shè)備聯(lián)網(wǎng)調(diào)控。實現(xiàn)這一目標的投入極大,按國電中心年均1000萬戶的目標計算,年均約將投入1000億元左右,10年投入將達萬億元。近兩年我們與國電中心上海中電華飛公司,合作研發(fā)了智能電網(wǎng)解決方案、光纖復(fù)合低壓電纜(OPLC)。在江蘇無錫完成了樣板工程,同時在上海世博會上展出。我們申報了產(chǎn)品專利、產(chǎn)品標準,并與國電中心一起共同完成了產(chǎn)品行業(yè)標準初稿。在這一市場上我們具備特有的優(yōu)勢,因為公司同時具有研發(fā)、生產(chǎn)光纖光纜及電力電纜的能力。
  前不久,中國聯(lián)通采用GPON技術(shù)實現(xiàn)光纖入戶住宅小區(qū)在亦莊開發(fā)區(qū)建設(shè)完工,為小區(qū)內(nèi)的2500戶居民實現(xiàn)了8Mbps的寬帶上網(wǎng)服務(wù),并可擴展為20Mbps寬帶接入。在國內(nèi)大量上馬EPON設(shè)備的時候,該小區(qū)GPON技術(shù)的應(yīng)用無疑也帶來了另一番風(fēng)景。GPON技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展比較曲折,但也在逐步演進,然而放眼全球,尤其是海外運營商對GPON的大規(guī)模部署,不禁讓人眼前一亮,GPON光纖入戶發(fā)展勢頭仍然強勁。再看看國際標準組織ITU的動作,6月份ITU-T正式發(fā)布了10GGPON標準,這更是讓擔(dān)憂GPON未來演進的運營商愁容盡掃。
      GPON海外遍地開花
      GPON技術(shù)在海外市場一直是各大主流運營商的寵兒,其可支持最大分光比1:128的能力在高帶寬應(yīng)用上發(fā)揮得淋漓盡致。
      德國薩斯巴赫瓦爾登市近日正在戶外部署集電視、電話、高速英特網(wǎng)于一體的100Mbps GPON光纖到戶網(wǎng)絡(luò),他們非常重視因特網(wǎng)服務(wù)的質(zhì)量,采用GPON技術(shù)可以使他們的網(wǎng)絡(luò)更高速、穩(wěn)定,從而為當?shù)氐穆糜螛I(yè)、商業(yè)投資提供保障。
      香港在寬帶服務(wù)方面走在全球的前列,尤其體現(xiàn)在低資費、高帶寬方面。香港寬頻網(wǎng)絡(luò)有限公司近期宣布采用GPON解決方案推出上下行1Gbps寬帶業(yè)務(wù),該業(yè)務(wù)面向香港的住宅用戶,月資費為26美元,是全球性價比最高的寬帶服務(wù)之一。
      GPON技術(shù)在滿足用戶日益增長的帶寬需求方面,有著得天獨厚的效果。在歐美等網(wǎng)絡(luò)發(fā)達的國家,GPON技術(shù)所帶來的高帶寬享受,被用戶廣泛稱贊。而且從一些全球主流設(shè)備商FTTH建設(shè)項目的統(tǒng)計中更能體現(xiàn)出來。
      上海貝爾有線產(chǎn)品能力中心產(chǎn)品及方案市場經(jīng)理孫曦光告訴記者,目前阿爾卡特朗訊正在參與的全球100多個光纖到戶(FTTH)建設(shè)項目中,其中85個項目采用了GPON技術(shù),這充分證明了GPON技術(shù)已日益被眾多全球重要運營商接受并積極實踐。
      愛立信與全球著名電信運營商合作建設(shè)GPON網(wǎng)絡(luò),遍布40多個國家和地區(qū)。國際上包括at&t、沃達豐、Telefonica、T-COM、SingTel等,適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)類型各異,業(yè)務(wù)需求千變?nèi)f化情況。
      國內(nèi)運營商加大GPON砝碼
      在GPON技術(shù)被海外運營商所追捧的同時,國內(nèi)三大運營商也開始對GPON加大砝碼。據(jù)悉,中國移動將建設(shè)自己的固網(wǎng)寬帶,在2010年已經(jīng)進行了一次PON設(shè)備的集采,其中GPON占了90%。中國移動在2010年計劃采購600萬線PON設(shè)備,在EPON和GPON的選擇上,其“兩者并舉,優(yōu)選GPON”的策略,更顯露出對于GPON技術(shù)的青睞。
      中國移動目前已經(jīng)大規(guī)模部署GPON,主要應(yīng)用于FTTB+LAN,孫曦光表示,相對EPON來講,GPON優(yōu)勢主要體現(xiàn)在帶寬和管理上,同樣的業(yè)務(wù)帶寬GPON接入的用戶更多,部署更為靈活。烽火通信產(chǎn)品行銷部經(jīng)理對此也是深有感觸,中國移動在發(fā)展固網(wǎng)方面,最好的切入點就是FTTB的模式,充分利用GPON的優(yōu)勢,更容易打開這部分市場。
      中國聯(lián)通國家工程實驗室副總工程師唐雄燕向記者表示,GPON在國內(nèi)的發(fā)展正處于逐步上升階段,在現(xiàn)在GPON、EPON價格差異不是太大的情況下,尤其是在一些新的地方,GPON開始被重點關(guān)注。他談到,目前中國聯(lián)通有很多的GPON試點,特別是在一些地方公司,都在進行一些現(xiàn)網(wǎng)測試。
  從全球來看,光纖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到成熟期,進入了成本競爭的階段。國內(nèi)光纖企業(yè)要在成本競爭中獲勝,重點要在兩個方面努力:一個是制棒技術(shù),即提升沉積速率;另一個則是建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體,降低原材料的成本。
      光纖市場已經(jīng)受到兩大利好因素的影響,從電信市場來看,對接入網(wǎng)的拉動最大。對于廣電部門來說,由于其省網(wǎng)包括骨干網(wǎng)、核心網(wǎng)、城域網(wǎng)都還沒有布建,現(xiàn)在重點是先把省網(wǎng)建起來,下一步的高潮才是接入網(wǎng)。
      光棒依賴進口 成本難以降低
      FTTH分兩大部分,一部分是有源的,一部分是無源的。無源部分投資比較大,但壽命長,因為光纜的使用壽命至少是20年以上。因此無源部分的投資要特別慎重,把它建好是網(wǎng)絡(luò)布建的關(guān)鍵。
      因為3G投資的拉動和運營商對FTTH的重視,2009年國內(nèi)光纖市場的增長在50%~60%,達到7000多萬纖芯公里的用量,80%的說法是包括了一部分出口的產(chǎn)品。今年整體行業(yè)還會保持增長,但增長率會下降,預(yù)計在10%左右。光纖市場仍在快速發(fā)展,從長期來看,以后也要防止產(chǎn)能過剩。
      但光纖預(yù)制棒不但沒有過剩,直到現(xiàn)在還有80%需要進口。這主要是因為國內(nèi)預(yù)制棒的生產(chǎn)成本較高,競爭力不強。
      這存在兩個原因,一是技術(shù)上還有差距,主要是沉積速率低,制棒的速度是很關(guān)鍵的,國外公司是我們的5倍左右。這是從芯棒來看,從外部包層來看則差得更多。二是原料的成本高。光棒的原材料之一四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)的副產(chǎn)品,由于國外光纖企業(yè)都是聯(lián)合體,多與上游多晶硅工廠合作,獲得四氯化硅的成本很低。而國內(nèi)的光纖企業(yè)與多晶硅廠家并沒有普遍形成協(xié)作和聯(lián)合,多晶硅廠家的副產(chǎn)品作為廢料都排放了。現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)有一些這樣的聯(lián)合體,但聯(lián)合體并不大,亟須進一步建立產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)合體,把原材料四氯化硅的成本降下來。
      因此,國內(nèi)光纖企業(yè)要在成本競爭中獲勝,重點要在兩個方面努力:一個是制棒技術(shù),即提升沉積速率;另一個則是建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體,降低原材料的成本。
      市場成熟 成本競爭是關(guān)鍵
      從全球來看,光纖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到成熟期,市場競爭已經(jīng)不再是拼技術(shù)的階段,而是進入了拼成本的階段,現(xiàn)在成本是主導(dǎo)。國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)在各種光纖都可以生產(chǎn)出來,但成本卻是問題。
      經(jīng)過多年的發(fā)展,光纖領(lǐng)域內(nèi)的很多專利都失效了,新的專利也很少,已經(jīng)沒有技術(shù)上的壁壘,現(xiàn)在國內(nèi)的光纖質(zhì)量與國外相比也沒有大的區(qū)別。但光纖預(yù)制棒卻主要來自國外企業(yè),國內(nèi)企業(yè)只是拉絲。
      三網(wǎng)融合將給光纖市場帶來更大的需求量,而對成本的要求也將更低。怎樣才能有效降低成本?現(xiàn)在國際上出現(xiàn)了一種最新的80μm包層直徑的標準,而以前都是125μm。80μm光纖將變得更細,以前這種直徑?jīng)]有被納入規(guī)范,現(xiàn)在國際標準出來了,國內(nèi)企業(yè)也做出了產(chǎn)品。對于FTTH來說,當然光纖越細越好,而且細了之后拉絲長度就會增加,成本就可以降低。這種光纖與以往相比,質(zhì)量是一樣的,就是耦合起來比較麻煩,但現(xiàn)在耦合技術(shù)已經(jīng)很成熟,完全可以做到。
      要采用更細的光纖,則需要標準的規(guī)范。由于需要大量試點總結(jié)、測試,國內(nèi)FTTH的ODN(光配線網(wǎng)絡(luò))的標準現(xiàn)在還沒有出來。但隨著七部委《關(guān)于推進光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的意見》的出臺,運營商在FTTH上將更多介入,ODN標準制定工作將有望提速。現(xiàn)在我們的當務(wù)之急是抓ODN的標準。目前,上海光網(wǎng)已經(jīng)在做相關(guān)的工作,但是在其標準中,80μm的還沒有考慮進去。
      經(jīng)過多年的發(fā)展,尤其是經(jīng)過了產(chǎn)業(yè)的衰退期,國內(nèi)光纖市場已經(jīng)過了整合,現(xiàn)在,國內(nèi)能夠做光纖預(yù)制棒的光纖廠家有6家,他們都有1000萬芯以上的生產(chǎn)能力,企業(yè)不具備光棒生產(chǎn)能力是不行的。
      在成本主導(dǎo)階段,國外光纖企業(yè)今后將逐步采取退出戰(zhàn)略,但他們往往對光棒的企業(yè)要控股,以掌握上游光棒的價格話語權(quán)。因此,今后還有多少光棒需要進口,還很難預(yù)計。
 進入2010年,由于驅(qū)動因素的此消彼長,總的來看,我們預(yù)計中國光纖光纜總體市場呈緩降的趨勢。由于市場“爆發(fā)”以后,有一個消化的過程,預(yù)計2010年總體市場將回落4%左右,但FTTx將繼續(xù)呈增長態(tài)勢。
      2009年,由于受益于3G和FTTH的大規(guī)模建設(shè),國內(nèi)光纖光纜需求達到階段性高點,我們認為,2009年中國光纖光纜市場實際規(guī)模達到7500萬芯公里。
      進入2010年,由于驅(qū)動因素的此消彼長,總的來看,我們預(yù)計中國光纖光纜總體市場呈緩降的趨勢。由于市場“爆發(fā)”以后,有一個消化的過程,預(yù)計2010年將回落4%左右。
      總體走勢回落 FTTx繼續(xù)增長
      當前國內(nèi)光纖光纜行業(yè)總體形勢表現(xiàn)在兩個方面,一是需求有所回落,二是行業(yè)在產(chǎn)能大幅擴充后競爭加劇,集采價格大幅下降。3G大規(guī)模建設(shè)進入尾聲,三大運營商的建設(shè)重點轉(zhuǎn)入3G網(wǎng)絡(luò)的補網(wǎng)和優(yōu)化,國際金融危機發(fā)展不明朗等等原因造成了需求的回落。
      在光纖光纜需求方面,CRU報告顯示2009年世界光纖光纜的使用量為17100萬芯公里,中國為7930萬芯公里;應(yīng)用于FTTx的光纖光纜世界總使用量為4850萬芯公里,中國為1710萬芯公里。
      CRU還預(yù)測中國2010年、2011年、2012年、2013年、2014年、2015年光纜總的需求量分別為7100萬芯公里、6600萬芯公里、6420萬芯公里、6300萬芯公里、6580萬芯公里、6860萬芯公里,預(yù)測中國2010年、2011年、2012年、2013年、2014年、2015年應(yīng)用于FTTx的光纜需求量分別為2320萬芯公里、2460萬芯公里、2440萬芯公里、2710萬芯公里、2550萬芯公里、2700萬芯公里。從表1可以看到,盡管國內(nèi)光纜需求在2009年“爆發(fā)”以后,有一個消化的過程,但FTTx的占比呈增長態(tài)勢。因此,烽火通信堅定看好FTTx光纜市場發(fā)展。
      國家光纖寬帶建設(shè)、三網(wǎng)融合以及智能電網(wǎng)政策,將是光纖光纜行業(yè)的長期利好。我們注意到,中國運營商的光纖到戶(FTTH)推進速度明顯加快,中國電信公司提出,在前5年發(fā)展1萬用戶的基礎(chǔ)上,今年計劃新增100萬用戶,預(yù)計未來10年將達到5000萬至1億用戶。而在三網(wǎng)融合方面,F(xiàn)TTx(光纖接入)是三網(wǎng)融合最佳的技術(shù)選擇,三網(wǎng)融合將推進FTTx快速部署。在智能電網(wǎng)方面,國家電網(wǎng)公司的電力光纖到戶(PFTTH)試點工程建設(shè)已全面啟動,國家電網(wǎng)公司還和中國電信集團公司簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,共同推進PFTTH。
      光纖企業(yè)競爭力 體現(xiàn)在三個方面
      在當前的光通信市場,光纖光纜企業(yè)的競爭力主要體現(xiàn)在三個方面,一是產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力,具備光棒、光纖、光纜完整產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)將會最終獲取競爭優(yōu)勢,這在近幾年的市場競爭中已得到驗證,隨著三大運營商集采的推進,以長飛、烽火為代表的5大企業(yè)的市場份額進一步提高;二是技術(shù)創(chuàng)新能力,能提供接入網(wǎng)復(fù)雜環(huán)境下全面解決方案的企業(yè),將成為行業(yè)引領(lǐng)者;三是國際化能力,經(jīng)過了2009年的跨越式發(fā)展,中國已經(jīng)成為光纖光纜“世界制造大國”,有能力的國內(nèi)光纖光纜企業(yè)要“走出去”,積極參與國際競爭,成為有國際競爭力的企業(yè)集團。烽火通信已經(jīng)實施了多年的國際化戰(zhàn)略,海外市場布局在2010年初顯成效,國際訂單同比實現(xiàn)了大幅增長。
      在光纖接入方面,當前最為關(guān)注光纖的抗彎曲性能、接續(xù)的兼容性。目前的光纖產(chǎn)品或技術(shù)能夠滿足現(xiàn)實建設(shè)的需要,主流的光纖品種有G.657、G.652.D、OM3等。
      烽火是國內(nèi)唯一集光通信系統(tǒng)、光器件、光纖光纜研發(fā)生產(chǎn)為一體的企業(yè),是PON網(wǎng)絡(luò)的積極推動者,能夠為客戶提供GPON、GEPON、EPON全套解決方案。在ODN方面,有適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境的配線光纜、引入光纜,有與之配套的終端冷接組件、各類交接箱、連接器等。      目前烽火通信提供的光纖產(chǎn)品完全能夠滿足40G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要。對于100G網(wǎng)絡(luò)的光纖,技術(shù)難點在于光纖必須有更小的偏振模色散(PMD)和非線性域值,減小高速下的非線性效應(yīng),以及解決色散補償、色散平坦問題。相比100G系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)而言,這類光纖產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)難度要小很多。
  為了降低公司網(wǎng)絡(luò)管理成本,避免網(wǎng)絡(luò)故障給公司造成的經(jīng)濟損失。確保企業(yè)的語音和數(shù)據(jù)通信能正常運作,提高企業(yè)在 IT方面的投資回報率,從而提高工作效率。現(xiàn)在很多大型的企業(yè)都開始著手建立自己的智能配線系統(tǒng)。
      智能配線系統(tǒng)可保障信息流的安全以保持較高的業(yè)務(wù)效率,并保證企業(yè)能夠兌現(xiàn)向客戶、合作伙伴和管理機構(gòu)作出的承諾。它將對企業(yè)內(nèi)關(guān)鍵通信信道的控制能力提高到一個新的級別。借助智能配線系統(tǒng),管理者可以游刃有余地自由掌控信息,從而保證公司的業(yè)務(wù)運作和遵從法規(guī)。智能配線系統(tǒng)可以使網(wǎng)絡(luò)更可靠更安全,管理員可以順暢地訪問公司每個角落的信息。若沒有智能配線管理,將無法實時監(jiān)控或管理公司信息系統(tǒng)的重要區(qū)域。如果使用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布線管理方法,電纜連接的完整性和信息通道的安全性只能以人工方式進行驗證,而且非常耗費時間。所以,如果企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)意外中斷,管理員將需要數(shù)小時追蹤和解決問題,而在此期間整個公司將無法訪問網(wǎng)絡(luò)和獲取重要信息。
      當今那些依賴紙張?zhí)幚淼?、枯燥乏味的網(wǎng)絡(luò)連接變更流程通常是影響整個公司,使得 CIO難以監(jiān)測其數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的當前狀態(tài)或者難以保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一完整性,同時還使 CEO難以保證滿足公司管理法規(guī)要求。如果采用智能配線系統(tǒng)就能夠提供很好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理,避免以上問題的發(fā)生。
      通常智能化系統(tǒng)由硬件和軟件兩個系統(tǒng)組成。如下圖所示是兩個系統(tǒng)間的部署關(guān)系。
       
      在智能配線系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的國際標準,所以各公司產(chǎn)品從設(shè)計理念也不盡相同,從硬件角度來說大致可分為端口檢測技術(shù)和鏈路檢測技術(shù)兩種,從性能上做一個簡單的分析。 
       端口檢測技術(shù),是在端口內(nèi)置了微型感應(yīng)器,采用標準8芯跳線接入任一端端口即可有感應(yīng),連接跳線需要按照順序建立連接關(guān)系。
      端口技術(shù)的特點是采用普通跳線,易于部署和維護, 能夠自動發(fā)現(xiàn)使用的端口。因為使用標準跳線大大節(jié)省了維護成本。
      端口技術(shù)是基于物理層的事件的技術(shù),只要跳線在端口有操作,就會發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)并記錄,有極快的系統(tǒng)反應(yīng)速度,是真正實時性的系統(tǒng),而不是掃描或輪循式的方式。掃描或輪循式的方式會有延遲或滯后的響應(yīng),而不能及時發(fā)現(xiàn)事件。
      端口技術(shù)非常方便地支持交連式(Cross-connect)的配線系統(tǒng)和支持直連式(inter-connect)的配線系統(tǒng),在實際工程應(yīng)用中既有交聯(lián)方式,也會大量的直聯(lián)方式,而且從工程實踐中,因直聯(lián)方式成本低,更被中國用戶廣泛應(yīng)用。鏈路技術(shù)必須在9針跳線兩端必須連接電子配線架,必須以交連式應(yīng)用,這就要求中國用戶必須提高管理意識采用雙端交連的設(shè)計模式。因為鏈路技術(shù)不能很好地支持直連方式,也限制了一部分用戶的應(yīng)用。因為端口技術(shù)采用標準跳線,可以任意自由地使用于交連和直連兩種不同環(huán)境中。
      端口技術(shù)可以很方便地將普通非智能的配線架升級為智能的配線架,如果你已經(jīng)部署了普通配線架并已經(jīng)使用,跳線已經(jīng)插滿,業(yè)務(wù)正在運行,即使如此也可以在線的升級你的布線系統(tǒng),由非智能的配線架方便簡易地升級到智能配線系統(tǒng)。
      采用端口技術(shù)可以任意地跨機柜跳線,可以通過機架管理器以菊花鏈的方式任意地擴展連接范圍,而不需要任何特殊配置。擴展容易,一個網(wǎng)絡(luò)管理器可以自由擴展支持96000個端口的智能管理。同時將現(xiàn)場管理和遠程管理進一步融合,現(xiàn)場的任何操作都可以通過LCD顯示屏和LED指標燈有指導(dǎo),有跟蹤,有報警,有記錄。現(xiàn)場管理對于故障查找和跳線跟蹤有著非常重要的意義。 
       鏈路檢測技術(shù),依靠跳線中附加的導(dǎo)體,通過特殊9針或10針條線接觸形成回路進行檢測。如果采鏈路技術(shù),必須在銅跳線和光跳線中固化一根金屬絲。
      鏈路技術(shù)的特點是使用特殊跳線,可自動發(fā)現(xiàn)特有的跳線,充許跳線兩端不按次序連接。
      鏈路技術(shù)需要較多上層設(shè)備構(gòu)建特有網(wǎng)絡(luò)組,形成一套管理網(wǎng)絡(luò),來掃描電子配線架,從而建立數(shù)據(jù)庫。如果要擴展,只增加電子配線架是不夠的,必須增加多個層管理和掃描設(shè)備,用戶必須對自己的網(wǎng)絡(luò)和管理點數(shù)有較準確的評估,以配備足夠多的設(shè)備。如果采用特殊跳線的鏈路方式,盡管可以實現(xiàn)一些功能,但需要許多復(fù)雜的上層設(shè)備擴展和掃描,不利于擴展和部署。
      因為使用了特殊跳線,所以必須采用雙端連接方式, 如果只連接配線架一側(cè),并不能發(fā)現(xiàn)連接點的存在,也就不能發(fā)現(xiàn)未完成的連接,可能會留下安全隱患。鏈路技術(shù)推薦交連的方式部署,因為特殊跳線是不可以直接連接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,所以不能檢測直接從配線架到服務(wù)器或交換機的跳線。當然,增加一側(cè)配線架,會增加一倍配線架成本。如果在鏈路技術(shù)的配線架之間連接上標準跳線,網(wǎng)絡(luò)可能已經(jīng)連通,智能布線系統(tǒng)不能感知這根跳線的存在,所以如果將普通跳線使用進鏈路技術(shù)中去,就會產(chǎn)生了安全隱患。另外,還有一點需要注意,特殊的跳線需要額外的良好的接地系統(tǒng),以保證第九針與配線架感應(yīng)片之間有穩(wěn)定的接觸。
      總體來說,兩種技術(shù)都各有優(yōu)缺點。這兩種技術(shù)的共同點,都是采用帶外的管理模式,不采用雙絞線中1到8針對的傳輸介質(zhì),而是在端口或旁側(cè)增加感應(yīng)能力來判斷跳線的位置。當然智能布線也有其它技術(shù),比如傳輸線路載波技術(shù),還比如將鏈路技術(shù)改良融入一些端口技術(shù)的優(yōu)點,相信智能布線技術(shù)在硬件上還會進一步發(fā)展。 
        智能布線最重要的部分是軟件,硬件只是信息的前端采集,如果用戶要提高管理水平和能力,必須借助功能強大的軟件系統(tǒng)。各廠商也在軟件上不斷地提高和發(fā)展。 從軟件角度來說,各廠商的產(chǎn)品方向基本一致。就目前幾個國外廠商發(fā)展方向來看,有這樣幾個發(fā)展方面。加強軟件管理能力,通過后臺軟件增強圖形化界面,加入電子工作單機制,豐富報表功能,提高報警能力。電子配線架誕生之初,最主要的一個功能實現(xiàn)的目的是為了幫助以IT流程化的形式做,而做IT流程化就是以電子任務(wù)單的形式出現(xiàn),就是給用戶一個指導(dǎo)性的跳線操作,從你的管理維護來講,到形成一個很好的流程,依賴于電子任務(wù)單,電子任務(wù)單從發(fā)送指令到完成、結(jié)束,整個系統(tǒng)有一個嚴格的記錄和數(shù)據(jù)庫的同步。
      以數(shù)據(jù)中心為背景,增強對數(shù)據(jù)中心的描述能力,融入容量管理,機柜管理和設(shè)備管理,機房管理。逐漸加強與其它管理系統(tǒng)的融合,比如增加網(wǎng)絡(luò)管理的能力,對SNMP有很好的支持能力,以獲得端到端的連接關(guān)系。重視現(xiàn)場管理和遠程管理這兩個方面的管理,一方面提高現(xiàn)場信息的辨識度,另一方面增加遠程管理的能力。為了形成一個綜合管理的平臺,各廠商在這個領(lǐng)域不斷地努力。
      智能布線系統(tǒng)一種將傳統(tǒng)布線系統(tǒng)與智能管理聯(lián)系在一起的系統(tǒng)。通過智能布線系統(tǒng),將網(wǎng)絡(luò)連接的架構(gòu)及其變化自動傳給系統(tǒng)管理軟件,管理系統(tǒng)將收到的實時信息進行處理,用戶通過查詢管理系統(tǒng),便可隨時了解布線系統(tǒng)的最新結(jié)構(gòu)。通過將管理元素全部電子化管理,可以做到直觀、實時和高效的無紙化管理。
  近幾年,光纖連接器、光纜和光電器件等光纖技術(shù)得到了長足的發(fā)展。光纖連接器的物理尺寸和外形的改變一直被產(chǎn)品開發(fā)者和最終用戶們所關(guān)注。光纖連接器作為光互聯(lián)產(chǎn)品家族的核心器件,是光纖通信系統(tǒng)中不可缺少的使用量最大的接續(xù)性光無源器件,是實現(xiàn)光纖與光纖、光纖與儀表之間快速可靠地通、斷的一種連接手段。
      隨著光纖通信事業(yè)的發(fā)展,在過去十年中光纖連接器也取得了顯著的發(fā)展。由于許多局域網(wǎng)中的應(yīng)用只要求使用兩根光纖,所以在大多數(shù)情況下需要使用雙芯光纖連接器。
      雙芯光纖連接器的尺寸總是比用于非屏蔽雙絞線布線系統(tǒng)的RJ45插座的尺寸要大得多,考慮到配線架上連接器的密度,非屏蔽雙絞線布線系統(tǒng)將更有吸引力。在工作站信息出口,雙芯光纖連接器也存在著嚴重的空間問題——在一個單孔美標安裝盒上,很難設(shè)計出能支持2個以上雙芯光纖連接器的面板和模塊。
      近年來,隨著光通信應(yīng)用的不斷擴大,特別是為適應(yīng)光纖接入網(wǎng)和光纖到家庭(FTTH)的需要,各國競相研制開發(fā)出各種型號和規(guī)格的新型光纖連接器,這些產(chǎn)品在性能和低成本化方面均有顯著的改進。
      目前光纖產(chǎn)品的價格比以前低,制造商認為未來的降價空間已不大。臺灣政府還扶持當?shù)氐膶嶒炇已芯刻沾商兹?,希望籍此大幅降低生產(chǎn)成本。而現(xiàn)在單模光纖連接器特別受市場歡迎,一些光纖連接器制造商預(yù)計,對不需電鍍的塑料光纖連接器的需求也在增長。
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