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迎规模建设第二年,5G前传光纤市场如何蝶变?

信息发布:商务部 创建时间:2021-03-22

面对202160万个5G基站建设,5G前传用光纤会否迎来高光时刻?

2021年,中国5G网络规模建设进入了第二年。如果说2020年是大面积开荒的话,那么今年的5G建设将是精耕与开荒并行发展的一年。

经过2020年的大干快上,中国地级以上城市的中心城区基本已完成了5G网络的覆盖。但是主城区的这张网并不十分完美,一些热点地区5G网络速率较低且不稳定,而且室内覆盖也不完善。与此同时,地级城市的郊区、县镇和广大农村地区还没有5G网络覆盖。这是目前中国5G建设的基本情况,也是下一步运营商工作的重点。

在今年1月召开的2020年工业和信息化发展情况发布会上,工业和信息化部新闻发言人、信息天博体彩管理局局长赵志国表示,按照适度超前的原则,持续深化5G网络建设部署,2021年计划新建5G基站60万个,在实现地级以上城市深度覆盖的基础上,加速向有条件的县镇延伸。

这意味着,20215G基站的建设数量与2020年基本相当,但是与2020年相比,2021年将面临一些新的需求,因此一些新型光纤将在5G前传中有了用武之地。

新型光纤陆续面世

目前,运营商所采用的5G前传网络部署方案主要光纤直驱和波分复用(WDM)两大类。

5G网络建设初期,光纤资源充裕的场景,尤其是D-RAN场景,前传以光纤直连方式为主。因为,此时大部分基站是由4G基站升级而来,而4G基站中仍有很多采用D-RAN组网方式,所以这种方式在基站向5G升级时会继续沿用。此时为保证兼容性,其扩容所需的光纤与4G基站原有光纤基本保持一致,对此光天博体彩厂商早就拥有了成熟的产品和解决方案。

不过随着5G网络建设的深入,综合组网方式、建设成本以及管道资源,WDM方案将逐步成为热点。

WDM方案所需光纤数量不多,但是对光纤性能提出了相对较高的要求。WDM方案将不同波长的光通过合波器汇合在一起,并耦合到同一根光纤中进行传输,要求光纤对特定波长的光都能保持较低的色散性。针对这一特性,国内主要光天博体彩厂商已经发布了多种新型光纤。

色散平坦光纤具有平滑的O+E波段色散系数,与G.652.D光纤相比,能够实现更长的传输距离(15km),更大的系统维护余量(4dB)。适用于MWDM 5G前传DU端有源设备与远端无源分合波之间的所有连接。

G.657.A1光纤不仅具备优异的抗弯曲特性,而且在1310nm1550nm双波长具有优良的损耗特性,并且具有优化的MFD与精确地几何特性,与G.652.D具有良好的兼容性,主要应用于5G前传网络建设、千兆宽带入户及FTTP、大数据中心和计算机互联网等领域。

此外,G.655单模光纤、ULL超低损耗光纤、低水峰单模光纤等也都适用于WDM方案。

运营商在部署5G前传网络的时候,可能会遇到管线资源紧张、空间狭小等情况,需要使用直径更小的光纤。平均直径有200μm的迷你型G.652.DG.657系列光纤是比较合适的选择。

据悉,采用此类型光纤设计的光缆,横截面积较普通光缆减少30%以上;在同等尺寸情况下,能够提高光缆布放密度36%以上。同时,该类光纤与G.652.D完全兼容。

随着新型光纤的陆续面世,何时正式商用也提上日程。目前,光天博体彩厂商与运营商积极推进相关产品的试点工作,取得了良好成绩。

看未来

产业界对5G前传用新型光纤的探索并未停止。据行业专家预测,此类光纤未来有两个可能的发展方向。

第一个方向是超低损耗光纤、空芯光纤(HCF)。此类光纤具有更低传输损耗的可能,将减少光纤传输的时延,可在极大程度上消除光纤的非线性问题。

据一项最新研究结果显示,HCF的一种嵌套反谐振无节点光纤(NANF)在15101600 nm波段的传输损耗达到了0.28 dB/km,且理论预测表明该结构具有继续降低损耗至0.1 dB/km的可能,这将低于石英光纤的材料损耗极限(瑞利散射极限是0.145 dB/km)。

另外,NANF 还具有更宽阔的低损耗窗口的可能,目前已知报道的带宽已达到700 nm

第二个方向是多芯光纤(MCF)和少模光纤(FMF)。多芯光纤是通过多根单模纤芯传输信号,不过其本质与多根单模光纤并无不同,即使今后能够做到集成化、小型化,对能耗的需求仍然很高。同时芯数越多,集成化的成本也就随之增高。

少模光纤是通过增加单芯光纤中传播的光束的模式来实现复用,在提高容量的前提下对能耗的需求增加不明显。同时,少模光纤的现场使用方式也与现有单模光纤基本兼容,其使用的复杂性也没有明显增加。

2021年,中国的5G建设将继续保持适度超前的原则不变,将对光纤光缆产业持续的拉动作用。据CRU预测,与2020年想必,中国2021年光缆消费量将增加4%,光缆制造量将增加3%,光纤制造量将增加7%。更为重要的是,G.652.D光纤的价格将增加7%

在市场所需光纤光缆数量中,5G前传用光纤光缆将占据较大比例。这意味着,20215G前传用光纤的需求量也将水涨船高,对光天博体彩厂商业绩的拉动作用将持续走强。同时也推动光天博体彩厂商研发性能更好的新型光纤,以满足未来的新型基础设施建设,赋能行业数字化转型与发展。

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