Corning SMF-28 ULL光纖應(yīng)用成功案例

        1、ULL光纖助力“電力天路”青藏直流±400千伏聯(lián)網(wǎng)工程中跨越唐古拉山口

        電力通信網(wǎng)屬國家專用通信網(wǎng)，是電網(wǎng)調(diào)度自動化、網(wǎng)絡(luò)運營市場化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，對確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行起著重要作用。目前，光通信是電力通信網(wǎng)的主要方式，如何應(yīng)用光通信的最新技術(shù)來降低建設(shè)和運營投資，提升系統(tǒng)的可靠性，是電力通信系統(tǒng)建設(shè)的重點。根據(jù)電力通信路由的特點，需要跨越高山，沙漠等無人地帶，以大跨距無中繼為基礎(chǔ)的光纖通信系統(tǒng)方案，能夠降低電力光纖通信系統(tǒng)建設(shè)和運營的投資，提高系統(tǒng)的可靠性，因而受到廣泛關(guān)注。

        康寧公司的SMF-28® ULL超低損耗光纖，以海底光纖技術(shù)為基礎(chǔ)，在1550nm窗口擁有所有陸上單模光纖中最低的衰減，同時具有最低的偏振模色散（PMD）指標。ULL光纖的優(yōu)異衰減性能有效地提高了網(wǎng)絡(luò)冗余及OSNR，在實際應(yīng)用中可以支持更長的跨度，有效地減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，為高壓電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、高效運行提供可靠支撐。

        有著“電力天路”之稱的青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程，其配套光纖通信工程起于格爾木換流站，止于西藏林周縣以西3公里處的拉薩換流站，光纜線路全長1038公里，共設(shè)有6個中繼站，其中最長中繼段為翻越唐古拉山口沱沱河至安多段，距離為295公里。該段平均海拔超過5000米，自然環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜，極端最低溫度低于零下50℃。為保障系統(tǒng)的安全運行，對線路的衰減余量提出了更高要求，因此需要綜合使用耐低溫技術(shù)和超低損耗光纖等多種先進技術(shù)。2011年8月，國內(nèi)高海拔、高寒環(huán)境下最長的無中繼光纖通信系統(tǒng)成功開通，超低損耗光纖的使用降低了運行、維護的困難和費用，提高了通信系統(tǒng)的可靠性。其現(xiàn)場實測的數(shù)值如下：
 

        從上述結(jié)果可見，6~9dB 的衰減優(yōu)化使得整體系統(tǒng)性能大幅提高，并為惡劣的環(huán)境變化和維護留下了余量，同時也能從容地應(yīng)對未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級。該光纖通信工程的開通運行，填補了國內(nèi)生產(chǎn)和工程應(yīng)用超低損耗和耐超低溫OPGW的空白，也希望未來能有更多機會支持電力超長站距傳輸技術(shù)的發(fā)展。

        目前為止，該系統(tǒng)已經(jīng)在青藏線路上成功運行近兩年時間，線路附帶的衰減檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示，超低損耗光纖在長期惡劣的天氣條件下仍能保持最低的衰減，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定，安全運行。

        青藏線的成功運行為超低損耗光纖在電網(wǎng)通信的大規(guī)模應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。目前已有多條項目使用了超低損耗光纖實現(xiàn)超長跨距傳輸，包括西北二通道項目，哈鄭直流工程，玉樹與西北聯(lián)網(wǎng)工程等，其中哈密-鄭州項目利用超低損耗光纖，已經(jīng)實現(xiàn)360多公里跨段傳輸。據(jù)測算，在不使用遙泵的情況下，結(jié)合超低損耗光纖，F(xiàn)EC，前后向拉曼技術(shù)可以實現(xiàn)最長380公里的跨段傳輸，目前已經(jīng)使用超低損耗光纖完成的超長跨距項目包括：

“電力天路”青藏直流±400千伏聯(lián)網(wǎng)工程中跨越唐古拉山口
“疆電外送”——新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)第二通道750千伏工程340km跨距傳輸
“西電東輸”— 哈密-鄭州±800千伏高壓輸電工程實現(xiàn)360km跨距傳輸
玉樹與青海主網(wǎng)330千伏聯(lián)網(wǎng)工程實現(xiàn)330km跨距傳輸

        2、ULL光纖支持100G、400G大容量系統(tǒng)傳輸距離增加30~40%

        隨著數(shù)據(jù)通信及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)點到點、在線應(yīng)用及視頻業(yè)務(wù)都呈現(xiàn)出爆炸式增長，海量數(shù)字媒體內(nèi)容已經(jīng)引發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)流量出現(xiàn)十倍甚至百倍的急速增長，從而標志著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字洪流時代的來臨。這導(dǎo)致了電信骨干網(wǎng)的流量每年正以50%～80%的速度飛速增長，引起運營商的帶寬成本不斷增加，需要提升整個網(wǎng)絡(luò)容量滿足業(yè)務(wù)需求的增長并降低每比特的傳輸成本。目前100G系統(tǒng)已經(jīng)在各大運營商商用，400G系統(tǒng)能夠在100G的基礎(chǔ)上進一步提升網(wǎng)絡(luò)容量并降低每比特傳輸成本，有效地解決運營商面臨的業(yè)務(wù)流量及網(wǎng)絡(luò)帶寬持續(xù)增長的壓力，預(yù)計在2017年左右也會開始成熟商用。

        與此同時，高速率傳輸系統(tǒng)會帶來OSNR受限、噪聲及非線性等問題，對傳輸距離也會產(chǎn)生限制，從目前主流設(shè)備廠家測試結(jié)果來看，采用雙載波和16QAM調(diào)制技術(shù)的400G系統(tǒng)的傳輸距離只有100G系統(tǒng)的1 /3左右，因此高速率系統(tǒng)的建設(shè)需要綜合考慮系統(tǒng)容量和傳輸距離要求。從線路側(cè)傳輸設(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)和糾錯技術(shù)等來推動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?？祵幵谶@一領(lǐng)域與國內(nèi)外知名廠商和運營商合作，研究提升高速率系統(tǒng)傳輸距離的新思路和方法。

        2011年由中國電信北京研究院組織實施，華為、康寧公司合作完成了中國境內(nèi)第一次100G超長距WDM傳輸試驗。利用康寧公司的超低損耗光纖和華為的100G波分設(shè)備，完成了3000公里的超長距離傳輸，這也創(chuàng)造了當(dāng)時全球陸地光纜傳輸系統(tǒng) 100G WDM傳輸距離的新記錄。

        此次100G實驗于最大亮點是實現(xiàn)了3000公里的超長距離100G光纖傳輸。此前，普遍認為100G WDM超長距技術(shù)的出現(xiàn)，主要解決100G信號在1000公里左右省際和省內(nèi)干線層面的傳輸需求，國際上組織的實驗案例也都集中在這一距離段。其中，以TeliaSonera在1700公里距離進行100G測試為最高水平，而中國電信北京研究院組織的此次測試則刷新了這一記錄。

        3000公里超長距離100G WDM的實現(xiàn)主要得益于測試采用了超低損耗光纖，能夠在保證高數(shù)據(jù)率的情況下延長光網(wǎng)絡(luò)傳輸距離。本次測試基于康寧公司的SMF-28 ULL超低損耗光纖，這款光纖符合ITU-T G.652標準的同時具備超低損耗特性，1550nm傳輸窗口平均損耗低至0.168dB/km，同時擁有低偏振模色散 (PMD) 系數(shù)，特別適用于超長鏈路、超長跨距及超高速率的新一代傳輸鏈路。相比普通單模光纖，康寧SMF-28® ULL超低損耗光纖提升系統(tǒng)傳輸距離多達35-40%，為今后高速率系統(tǒng)的發(fā)展，特別是400G等傳輸距離受限的高速率系統(tǒng)提供了新的解決方案。