康寧：專注創(chuàng)新造就領(lǐng)先地位 助運(yùn)營商擁抱超100G時(shí)代

　　ICCSZ訊    康寧(Corning)以其不斷推陳出新的技術(shù)，為國家寬帶戰(zhàn)略、“互聯(lián)網(wǎng)+”下的網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　當(dāng)前，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的推出帶來了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層的深層次變革，視頻、大規(guī)模存儲、共享等數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)層出不窮，運(yùn)營商一方面需要面對數(shù)據(jù)流量爆炸式增長帶來的帶寬壓力，一方面需要擺脫“增量不增收”的窘境。

　　100G高速光傳送技術(shù)已經(jīng)在全球鋪開，超100G技術(shù)亦在不少國家和地區(qū)展開試點(diǎn)，作為網(wǎng)絡(luò)最底層最基礎(chǔ)組成部分，光纖如何適配下一代傳輸技術(shù)、幫助運(yùn)營商破局、延續(xù)盡可能長的生命周期，已經(jīng)成為業(yè)界廣泛關(guān)注的課題。

　　康寧全球光通信新業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Sergei Makovejs博士日前在接受C114采訪中對新時(shí)期的光纖選型作出權(quán)威解讀，并介紹康寧最新產(chǎn)品和解決方案，揭示這家公司之所以一直引領(lǐng)光纖技術(shù)前進(jìn)的原因。作為一直從事光通信系統(tǒng)高速傳輸研究的專家，他對于未來趨勢有著深刻洞悉和相當(dāng)話語權(quán)。

　　康寧全球光通信新業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Sergei Makovejs博士

　　解讀新時(shí)期光纖需求

　　技術(shù)演進(jìn)取決于市場需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)對各行業(yè)各領(lǐng)域的滲透，以及云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用的興起，數(shù)據(jù)流量正以十倍甚至百倍于前的速度急劇增長，對現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)絡(luò)承載能力造成巨大沖擊。

　　根據(jù)新摩爾定理，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下每18個(gè)月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量等于有史以來數(shù)據(jù)量之和。而貝爾實(shí)驗(yàn)室預(yù)測，到2020年，全球“智能物體”聯(lián)固移融合、網(wǎng)絡(luò)云化、智慧家庭、模式創(chuàng)新網(wǎng)數(shù)量將超過700億;2012年至2017年，全球云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的流量增長將超過440%;到2017年全球使用互聯(lián)網(wǎng)的人數(shù)將達(dá)39億。

　　100G系統(tǒng)已經(jīng)在各大運(yùn)營商得到廣泛應(yīng)用。考慮到基礎(chǔ)設(shè)施尤其是光纖的生命周期，為了應(yīng)對未來3-5年的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，業(yè)界已經(jīng)將目光投注到超100G技術(shù)上——200G技術(shù)已經(jīng)在各地開始部署，而400G技術(shù)預(yù)計(jì)在2017年左右也會開始逐步商用。

　　超100G傳輸系統(tǒng)帶來的OSNR、噪聲及非線性等問題，對傳輸距離會產(chǎn)生限制。Makovejs博士指出：“一般來說，超100G傳輸系統(tǒng)的傳輸距離比常見100G系統(tǒng)更短。比如200G 16QAM系統(tǒng)的傳輸距離比100G QPSK系統(tǒng)至少短5倍。超100G長距離傳輸網(wǎng)絡(luò)需要采用更為先進(jìn)的設(shè)備和光纖。”

　　設(shè)備角度，可采用多載波光源、高階調(diào)制、相干檢測、高速DSP系統(tǒng)和糾錯(cuò)技術(shù)等來推動(dòng)商用高速光傳輸系統(tǒng)發(fā)展。從鏈路的光纖技術(shù)來看，超低損耗光纖可以提升系統(tǒng)OSNR并有效延長傳輸距離，而這可以減少電中繼的使用、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、節(jié)省建設(shè)成本。

　　助運(yùn)營商擁抱超100G時(shí)代

　　帶寬不斷增加的同時(shí)資費(fèi)收入提升有限，已成為運(yùn)營商普遍面臨的挑戰(zhàn)與難題;在國內(nèi)，更面臨著“提速降費(fèi)”的壓力。Makovejs博士認(rèn)為，難題破解的關(guān)鍵是通過技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)單位比特成本的降低。具體到骨干網(wǎng)層面，主要通過400G代替現(xiàn)有的100G技術(shù)來實(shí)現(xiàn)——相較于100G系統(tǒng)，400G憑借高階調(diào)制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)單位比特成本一半左右的降低。

　　超低損耗技術(shù)基礎(chǔ)上的ITU-T G.652和G.654大有效面積超低損耗光纖，可以有效提高系統(tǒng)傳輸距離，節(jié)約400G傳輸?shù)馁M(fèi)用。隨著骨干網(wǎng)流量的增加，對400G系統(tǒng)部署的要求也逐步增加，運(yùn)營商超低損耗光纖的需求也會越來越迫切。

　　在康寧眾多創(chuàng)新性的光纖產(chǎn)品中，SMF-28 ULL光纖在1550nm窗口擁有所有陸用單模光纖中最低的損耗，最大衰減系數(shù)可以控制在0.17dB/km，鏈路平均衰減可以達(dá)到0.165dB/km。此外，這款光纖在所有ITU-T G.652兼容光纖中擁有最小的偏振模色散，能夠達(dá)到小于0.04ps/√km PMDQ鏈路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2013年發(fā)布的MF-28 Ultra光纖則兼有低衰減和耐彎曲優(yōu)勢，具有在1550nm 0.18dB/km的低損耗，以及滿足G.657A1的抗彎曲性能。

　　同時(shí)，考慮到保護(hù)運(yùn)營商現(xiàn)有投資，降低其總體網(wǎng)絡(luò)擁有成本。康寧推出了利用微槽技術(shù)鋪設(shè)的新型微纜——MiniXtend 96芯光纜(6.3mm OD)和今年3月發(fā)布的MiniXtend HD 144芯光纜 (6.3mm OD)都可用于10/8mm微管。這兩款微纜可以加裝在現(xiàn)有微管中而無需額外土木工程成本;而即便需要施工，其安裝成本也僅為普通光纜的一半甚至三分之一。

　　Makovejs博士告訴C114，超100G網(wǎng)絡(luò)傳輸下階段的發(fā)展方向是引入150G(8-QAM)容量及調(diào)制格式(傳輸數(shù)據(jù)速率)的自適應(yīng)轉(zhuǎn)換能力，具體視傳輸距離要求而定。這樣運(yùn)營商便可實(shí)現(xiàn)盡可能高的數(shù)據(jù)速率，而無需在采用單平臺轉(zhuǎn)發(fā)器的多個(gè)連接上使用中間再生器。超100G傳輸將來可能采用所謂的“四維調(diào)制格式”，以實(shí)現(xiàn)最大傳輸距離和傳輸容量之間的平衡。康寧在IEEE《光學(xué)通信與網(wǎng)絡(luò)》雜志上發(fā)表了一篇文章“自適應(yīng)速率轉(zhuǎn)發(fā)器和光纖特性對傳輸容量的影響”，其中說明了自適應(yīng)速率轉(zhuǎn)發(fā)器的作用和影響。

　　專注創(chuàng)新造就領(lǐng)先地位

　　在全球范圍，康寧一直是光纖技術(shù)乃至整個(gè)光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)者。Makovejs博士認(rèn)為，這主要得益于對創(chuàng)新的專注。

　　“我們通過對研發(fā)的持續(xù)投資、獨(dú)特地結(jié)合材料和制程創(chuàng)新，以及與客戶密切合作解決棘手的技術(shù)難題獲得成功。憑借我們的技術(shù)領(lǐng)先地位和優(yōu)越的研發(fā)環(huán)境，我們吸引了世界上最好的科學(xué)家并讓他們放手創(chuàng)造，這正是我們能夠四次獲得美國國家科技獎(jiǎng)?wù)碌脑颉?60多年來，也正是依靠這種人才渠道，我們才能帶來如今已無處不在的創(chuàng)新，改變著人們的生活。”他說。

　　1970年，康寧發(fā)明了世界第一根低損耗光纖，引領(lǐng)了通信產(chǎn)業(yè)的革命。40年來，這家公司秉承突破性的創(chuàng)新傳統(tǒng)，針對海底、長途、企業(yè)和光纖入戶等各類型網(wǎng)絡(luò)不斷開發(fā)光纖科技，使通信發(fā)展更快、更好、更有效，同時(shí)降低成本。

　　此外，康寧每年都會將約8-10%銷售額作為研發(fā)成本，在過去的幾十年里，康寧科學(xué)家獲得了成百上千的專利，創(chuàng)造了改變?nèi)祟惿畹目萍?，這也是它承諾不斷創(chuàng)新的源泉。

　　面向未來，陸地長途傳輸技術(shù)的最新趨勢是基于硅芯技術(shù)的超低衰減光纖和大有效面積光纖的開發(fā)。康寧認(rèn)為，僅僅增加有效面積，相對于ITU-T G.652超低衰減光纖而言并無傳輸優(yōu)勢，為實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的傳輸性能，必須同時(shí)采用大有效面積和超低衰減光纖。在2015中國光網(wǎng)絡(luò)研討會上，Makovejs博士對這方面進(jìn)行了量化說明。如果運(yùn)營商現(xiàn)有G.652光纖組成的大型網(wǎng)絡(luò)，采用滿足G.652標(biāo)準(zhǔn)的超低衰減硅芯光纖也可實(shí)現(xiàn)這一目的，因?yàn)樗哂幸欢ǖ膬?yōu)勢，同時(shí)完全向后兼容運(yùn)營商現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　海底網(wǎng)絡(luò)多年來一直同時(shí)采用超低衰減光纖和大有效面積光纖。超低衰減變得尤為重要，因?yàn)檩^低的光纖衰減還可降低光纖的最優(yōu)發(fā)射功率，從而降低對海底EDFA最大輸出功率的要求。Makovejs博士指出，海底光纖的另一個(gè)研發(fā)前景是具有超大有效面積(約200 um2)的準(zhǔn)單模光纖。通過減少光纖的模數(shù)，并僅在基本模式進(jìn)行傳輸，便可實(shí)現(xiàn)這一目的。這種光纖可再利用數(shù)十年來單模光纖的基礎(chǔ)設(shè)施。在2015中國光網(wǎng)絡(luò)研討會上，康寧公布了2份逾限報(bào)告，對超低損耗光纖和準(zhǔn)單模光纖技術(shù)進(jìn)行了說明。