超长距离超大容量国际海缆通信系统
来源:中国信息产业网 2018-11-13

  随着国家“一带一路”政策的逐步推进,以及“全球一体化”进程的逐渐加速,国际海缆通信系统作为国际间紧密联系的重要途径,其经济效益及社会效益日趋突出,近年来随着国际巨头OTT企业如Facebook、微软、谷歌、亚马逊、阿里、腾讯、百度等在大带宽大数据需求的不断增长,国际海缆建设由原来单一的运营商建设模式逐步向运营商与企业共建或企业独建的模式转变,海缆系统的设计也越来越多地趋于大容量、大芯数、低成本、低延迟、高安全。对于整个生命周期在25年以上的国际海缆系统来说,要求我们着眼于未来,建设更加卓越的国际海缆通信系统。

  数据被称为是21世纪的石油,国际海缆是输送数据石油的主干管道。据统计,全球90%以上的国际数据是通过海底光缆进行传输,海缆系统是当代全球通信最重要的信息载体。全球的海缆网络建设正步入高峰期,世界各国都在争先恐后的占据稀缺路由资源建设海底光缆。从2014年开始海缆需求量呈逐年增长趋势,今年海底光缆的建设总长度有望突破120000km。国际海缆的互联互通决定一个国家的国际通信水平,与未来国际流量发展预期和世界主要国家相比,我国的国际海缆发展明显不足,现阶段美国的海缆数量是我国的8倍,人均带宽容量是我国的近20倍,日本的海缆数量是我国2倍多,人均带宽是中国的近10倍,我国海缆网络能力仍然严重不足。

  中国是一个海洋大国但并不是一个海洋强国,目前我国在国际海缆俱乐部中还处于弱势地位,国际海缆系统建设主导权依然被国外海洋企业所垄断。这些国外巨头严禁对我国出口关键技术及器件,对我国实行技术封锁。烽火通信研究认为,将来的海缆系统建设时需要从提高光纤带宽利用率、降低光纤损耗、智能组网、共享光纤资源这几个方面着手,才能在国际海缆长距离大容量通信技术上占据世界主导地位。

  ◆ 100G+ OTN 系统C+L双波段技术成为部署主流

  海底通信光网络建设周期和使用周期具有长期性的特点,因此海缆通信光网络的研制需要按当前和未来25年的通信需求,在大容量、标准化、易扩展、高可靠、维护性等方面进行综合考虑。

  随着国际OTT企业对大容量海缆系统的需求不断增长,急需更多基于100G为颗粒的传输网络。在SLTE光网络传输设备领域,组网需支持传输容量10G、100G乃至400G信号混合组网方案,单纤C+L双波段可复用80/96波(10G/100G)传输,可有效节省光纤资源,具有良好的扩展性和稳定性。在线路侧系统支持基于PM-QPSK技术的相位调制相干检测技术更有利于系统全局的设计与管理。在海底线路监测设备(SLM)领域,需采用C-OTDR相关光时域反射测量技术,可实现远程在线性能检测和离线故障定位功能,能够充分满足检测海底中继器和定位故障的需求。

烽火FONST 6000系列SLTE

C-OTDR线路检测设备SLM

  ◆ ROADM光交叉分支器产品提高纤芯利用率和组网灵活性

  随着业务带宽需求的快速增长,大颗粒的业务会越来越多。这些大颗粒业务交叉矩阵功耗很大,如果仍然在电交叉中做调度的话,不但会快速增加系统功耗,而且庞大的设备占地面积大等问题也会影响网络后期的平滑扩容。根据运维经验,干线上的大部分业务在传输方向和颗粒度上都是明确的,这些大颗粒业务不需要经过电交叉矩阵而直接采用基于ROADM的光交叉技术更能体现OTN大颗粒交叉的特点并还原传输的本质,同时还能大大降低系统功耗和占地面积。目前多维无色无向无竞争的ROADM技术已基本成熟,并已在一些100G网络中开始正式商用。

  大容量长距离国际海缆通信组网需要基于ROADM技术的分支器产品具有光线路切换保护单元,主要能实现通信传输、信息传输海缆缆线路的保护功能,在海缆纤芯出现异常时切换到新纤芯用于光信号传输。ROADM交叉技术作为非常重要的组网和业务调度技术可以使得100G组网更加高效和业务调度更加灵活可靠,并符合未来业务的需要和网络发展的方向。电源单元主要能实现电流转电压功能,可为主节点设备提供10KV高压供电。而电路切换保护单元主要实现供电的切换功能。出现电路故障时还支持自动隔离功能,当检测到线路短路系统会自动断开故障电路,避免造成整个网络瘫痪。

智能光分支器ROADM-BU

  ◆ 大有效面积超低损耗海缆光纤提高传输距离

  针对超大容量超长距离国际海缆系统设计时我们需要采用经过严格挑选的G.654E大有效面积超低损耗光纤,有效面积甚至达到150um2,损耗低到0.15dB/km,结合大纤对数全光中继器产品及传输FEC技术可使海缆系统传输距离达到13000km以上。同时海底光缆需具有高水密、高压绝缘、高抗拉强度等特点,海缆生产厂家的生产线需能生产段长超过100km乃至150km以上的各型海缆,这样才能有效的减少由接头损耗带来的功率损失,使超长距离跨洋洲际通信成为可能。

DA型高压有中继海缆产品

8纤对深海中继全光中继器repeat

  ◆ Open Cable架构逐渐成为国际海缆市场趋势

  Open Cable架构越来越多的应用于新建国际海缆项目,也越来越受到国际互联网企业的青睐,Open Cable是一种新型的解耦型组网架构,它将SLTE与海缆分离开来,基于光波、波段、频谱、光纤为任意颗粒的开放型网络,工作在不同波长上的不同类型的SLTE,可同享同一根光纤通道,也可针对各种颗粒大小的业务实现差异化服务、进一步降低业务提供成本。

  掌握海缆系统中提高光纤带宽利用率、降低光纤损耗、智能组网、共享光纤资源等技术的企业,将推动海洋通信系统发展,让全球通信更顺畅,对全球一体化做出巨大贡献。烽火通信拥有深厚的技术积累、全面的技术储备,一直践行“科技攻关摒弃幻想、靠自己”的理念,坚持核心自主知识产权,特别是依托业界鲜有的光通信全价值链布局和技术优势,不断加强光电器件、光纤光缆、光通信系统和网络集成自主创新能力,将为把国家建设成为“海洋强国”贡献力量。

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