资料
当前位置: 电缆网 > 资料首页 > 技术文章 > 文章
分析光纤光缆和通信电缆技术发展

对我国通信建设有着十分重要影响的光纤光缆市场的发展状况,只能用市场竞争惨烈来形容,其原因表现为供求严重失衡、国际市场的巨大冲击等方面。面对着这些残酷的竞争局面,良性发展思路到底在何方?面对着现代科技该用怎样的方法去应对、去更好的发展。系列的问题,不仅给我们了诸多思索,更多的是该采取怎样的方法去面对它、去解决它。综其所述,本篇论文就是针对我国光纤光缆及通信电缆技术与产业的发展的特征及发展趋势的分析。

1、光纤技术的发展概况及特点

光纤是光导纤维的简称,由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。它透明、纤细,虽比头发丝还细,却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。

光纤通信具有容量大、传输损耗小、抗干扰性强、体积小,重量轻、材料资源丰富等方面的优点。

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

在诸多方面的优点上,下一代网络(NGN) 引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。 

首先,扩大单一波长的传输容量。目前,单一波长的传输容量已达到40 Gbit/s,并已开始进行160 Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-T SG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

其次,实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

再次,适应DWDM技术的运用。目前32×2.5Gbit/s DWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤按不同的类型及功能可分:

A、按材料:石英系、塑料光纤、液芯光纤

B、传输的模式:单模光纤、多模光纤

C、按光纤工作波长:短(0.8UM---0.9UM)长(1.0UM---1.9UM)超长(2UM以上)

D、按横截面上拆射率的分布:阶段型光纤、渐变型

E、按IT-UT的相关文件:G.651 G.652 G.655

1.3光纤类型不断的增多

随着光传送网向更高速率、更大容量、更长距离方向发展。光纤通信不同层次对光纤要求不尽相同,现各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

现在核心网G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的Pure Mode PM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10 Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网光纤主要是工作波长扩展光纤(又称为底水峰光纤)。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。

(3)用于局域网的新型多模光纤

局域网光纤性能强调的是工作带宽和接续费用。由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

2、光缆技术的发展概况及特点

光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它的优点和光纤的优点类似,主要有以下几个方面:

(1)频带较宽;

(2)电磁绝缘性能好;

(3)衰减较小;

(4)中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本。根据贝尔实验室的测试,当数据的传输速率为420Mbps且距离为119公里无中继器时,传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器。

2.1 光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。近年来,新型光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

(1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

(2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

(3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。 不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势。
一般,评价光缆质量的好坏性能包括:光传输性能、机械性能、环境性能、光缆的光传输性能是由光缆中采用的光纤类型来决定的。

2.2光纤光缆的市场竞争和发展趋势

自党的十四大正式决定建立社会主义市场经济体制,是理论认识的深化,改革开放实践的证明。在现代科技市场的上,竞争尤为激烈,呈现一种“白日化”状态。而光纤光缆的市场竞争主要体现在价格失调,造成供求失衡上,对于这种市场恶性的发展趋势,康宁光缆公司一位副总裁对这一形势评价:“从来没有听说过和任何国外市场都没有可比性造成供求。”对于造成供求严重失衡的原因,有关专家认为,除了受世界性的需求下降的影响以外,第一,我国已经成为世界上唯一一个任何光纤光缆企业都可以进入的规模市场,是世界所有光纤光缆企业竞争的舞台。第二,我国光缆生产企业众多,比除我国以外世界其他光缆生产企业的总和还要多。第三,受供需双方对形势判断的影响,使供需矛盾进一步强化了。面对这些,对我国光纤光缆产业已经产生了深远的影响,尽管许多主流厂家认为,销售价格低于生产成本的情况并未影响到产品的质量,但是长期这样发展无疑给其投入带来更大的困难。思索该用怎样的方法去解决这种不良的恶性竞争。第一,必须是在国家宏观调控下使市场机制在社会资源配置中发挥基础性作用。在我国政府的支持下,对光纤光缆进行了产品平均成本的公布,这样为价格监督主管部门提供了检查的依据。第二,产业结构上的调整。人们普遍认为,产业调整和整合将是未来不可避免的步骤。长飞公司总经理徐锡洲认为,目前,我国的光纤光缆企业数量过多,在未来的市场中不可能存在这么多的企业,并且众多企业又大多只盯住国内市场,这种状况在未来一定会改变。总的来说,我国光纤光缆的产业整合将不可避免,而最根本动力还在于供求关系的平衡。第三,市场形势依然严峻,必须抱以坚定的信心。虽然在2002年经历了最困难的一年,虽然光纤仍然是目前最具竞争力的传输媒介,但是,业内人士普遍对光纤光缆市场抱有坚定的信心,长飞表示,他们的技术创新能力将保证他们能够满足用户所提出的一切需求.康宁也表示,他们能随时提供差异化的高品质的产品。众所周知,市场经济的良性发展,也就是人、社会和自然的和谐发展,市场经济主客体间的和谐发展。

3、中国通信电缆行业发展概况分析

通信电缆是指用于近距音频通信和远距的高频载波和数字通信及信号传输的电缆,是我国五大电缆产品之一。总体看来我国通信电缆的生产情况近年来发展缓慢,生产能力过剩。

2005年以来,通信电缆行业继续保持了较高的增长速度,通信电缆比例大幅上升。这一变化与中国电力及通信事业迅速发展,促使电力电缆、架空线及通信电缆大量需求有关,预计今后这种趋势仍将继续。

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEA S-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3移动通信用射频电缆

移动通信是当今电信业发展最迅速的领域。全球移动通信用户数逐年剧增, 1999年底用户总数达4.87亿户,2000年底则高达7亿户,年增长率44%,2005年达13亿。

由于移动通信能满足现代化的“ 5W”通信要求(即任何人可在任何时候、任何地方与任何人进行任何形式的通信),正日益受到人们的偏爱。世界先进国家,如日本,其移动用户数已达5690万,超过了固定电话用户5550万,走在这一发展潮流的最前列。若按人口普及率计算,冰岛则高达77.4%,已超出了原先领先的芬兰(65.l%)。我国正在移动通信领域逐渐加大资金投入力度,发展速度十分惊人,到2001年7月用户总数达到1.206亿,超出美国的1.201亿,跃居世界第一。但是,目前我国的绝大多数移动用户为GSM用户,属于第二代移动通信(2G),而2006年底第三代(3G)的上市,甚至于以后的第四代(4G)移动通信,能满足今后移动多媒体通信以及移动因特网的发展需求。

移动通信基站系统是移动网络基础设施的主要部门,其投资费用约占整个网络投资的70%,具有极大的市场。作为基站馈线,最新一代产品是物理发泡绝缘、皱纹铜外导体射频电缆,其市场应用前景十分光明。目前,这种射频电缆的主流产品已形成完整的系列,包括 1/4、3/8、l/2、5/8、7/8、l(l/4),l(5/8)及2(1/4)等多种规格的产品,以及1/4、3/8、1/2、7/8筹规格的超柔软跳线产品,可充分满足备种移动通信基站的使用要求。

4、光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中的一些问题

4.1 积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2 开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3 改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.4 冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。 光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据资料显示,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。 应该看到,信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展,仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。

4.5抓住西部大开发的大好机遇,发展光缆电缆技术与产业

西部大开发是国家的重大策略,国家制定了有利的政策,政府对发展通信等行业也给予了大力的支持。西部是一个地域复杂、分布较宽、通信相对落后的地区。经济大发展中,通信要先行,需要一些与之相适应的光纤光缆及通信电缆的先进产品来配合发展的需求。因此,符合条件的产品将会在这里找到很好的市场。西电东送、西气东输等巨大工程也需要大量的高质量的ADSS、OPGW等型式的光缆及各种电缆相配套。因此光纤光缆和通信电缆的各种技术、产品及成果都会在西部开发中得到发挥。同时西部现代化的建设对我们的产品提出了许多新的难题,光纤光缆和电缆行业在开发大西部的同时也会得到更好的改造和创新的机会,促进自身技术水平的提升和发展。

资料类别: 201107271000000
资料大小: 0 KB
下载次数: 0
发布时间: 2013-12-16
发 布 人: 陈婷

电缆网转载请注明出处

服务热线

电话:18861778700

QQ在线服务

QQ:3488196402


Copyright 远东买卖宝网络科技有限公司.All Rights Researved. 苏ICP备20037087号-2 未经书面授权,禁止转载使用。