eng
Рассматриваются представленные на техническом семинаре "Развитие технологий оптической связи и волокон" доклады, касающиеся состояния мирового рынка оптического волокна, а также последних достижений в области оптической связи.
Организация ежегодных семинаров для российской аудитории – специалистов кабельных заводов, операторов связи, проектных и строительных компаний, НИИ – давняя добрая традиция подразделения "Оптические коммуникации" (до недавнего времени – "Оптические волокна") компании "Корнинг СНГ" – "дочки" корпорации Corning. Хотелось бы особо отметить, что организаторы семинара никогда не забывают включить в число приглашенных преподавателей профильных кафедр вузов – факт, увы, нечастый в наши дни.
Количество желающих получить новейшую информацию по одной из основных составляющих современной телекоммуникационной экосистемы – волоконной оптике – от ведущих специалистов одного из мировых лидеров данной сферы год от года не уменьшается. Не стал исключением и семинар "Развитие технологий оптической связи и волокон", состоявшийся в Москве в декабре минувшего года. Как обычно, докладчикам из Corning, работающие как в России, так и в штаб-квартире компании, не был нужен переводчик. И это не удивительно: все они – выпускники университетов стран постсоветского пространства.
Традиционно одним из интереснейших моментов семинара стал доклад, представленный сотрудником штаб-квартиры компании Сергеем Теном и региональным менеджером подразделения "Оптические коммуникации" Ариной Корнильевой. Они рассказали о проведенном компанией Corning анализе мирового рынка оптического волокна (ОВ), позволяющем достаточно объективно судить о состоянии рынка телекоммуникаций в целом.
Если в 2013 году производство волокна в мире выросло на 6%, то в прошлом году (по предварительной оценке) – уже на 13%. В России, как известно, ОВ для телекоммуникаций до сих пор не производится.
Как отметил С. Тен, рост потребления волокна связан, в первую очередь, с тем, что оно по сей день остается наиболее технологически продвинутой средой для передачи больших объемов информации экономичным способом. Стоимость передачи одного бита по ОВ продолжает снижаться, тогда как цена меди неуклонно растет.
Рекордные показатели скорости оптической передачи по традиционным ОВ в лабораторных условиях сейчас составляют около 100 Тбит/с, что выше уровня, предоставляемого коммерческими системами передачи, на порядок. Продолжаются, в том числе учеными Corning, эксперименты с волокнами новых типов, например, с несколькими сердцевинами, обеспечивающими еще большие скорости.
Спрос на рост пропускной способности сетей связи связан, в первую очередь, с передачей видео все более широкого разрешения. Еще один фактор роста операторских сетей – развитие IoT – Интернета вещей. Одновременно наблюдается проникновение оптики в последний "рубеж обороны" меди – соединения потребительской электроники, где тоже требуются все большие скорости передачи. Все это, заключил С. Тен, заставляет Corning ожидать дальнейшего роста рынка телекоммуникационного ОВ.
А. Корнильева остановилась на параметрах мирового и российского рынков волокна. По итогам прошлого года объем мирового производства ОВ составил примерно 295 млн. км, что на 13% больше, чем в 2013 году. На увеличение общего объема рынка в 2014 году существенно повлияла активность развивающихся стран, к которым Corning относит, в частности, Россию и Ближний Восток. В них годовой рост рынка составил 32%.
Другая ситуация в КНР (крупнейшем в мире потребителе волокна). Если в последние годы спрос на ОВ в Поднебесной был главным драйвером расширения рынка, то в прошлом году прирост составил не более, чем 3%. Да и эта прибавка частично объясняется увеличением экспорта кабеля. При этом потребление ОВ на душу населения составило в Китае, по данным 2013 года, 0,6 км, тогда как в Японии – 1,7, а в Северной Америке – 1,6 км (для сравнения: Россия – 0,1, Индия – 0,07 км).
После наблюдавшегося в 2013 году спада на 17% вырос рынок волокна развитых экономик мира. Решающий вклад внесла Северная Америка, что аналитики Corning объясняют конкурентной борьбой операторов связи с начавшей строить собственные высокоскоростные сети доступа компанией Google и активным развитием ЦОДов. В результате все заводы по производству ОВ в Новом свете загружены сегодня полностью.
В России спрос на ОВ в 2014 году впервые за три последних года вырос и весьма существенно – более, чем на 30%. Объясняется это активным развитием сетей оптического доступа – в первую очередь, такими операторами, как МГТС и Ростелеком. Что касается перспектив дальнейшего роста российского рынка, то они пока не ясны: по данным аналитиков Corning спрос на ОВ в стране до сих пор примерно на 90% коррелировался с динамикой цен на нефть. Тем не менее перспективные потребности России в волоконно-оптических линиях связи, как следует из приведенных выше цифр, весьма высоки. Масштабный проект Ростелекома по устранению цифрового неравенства внушает оптимизм производителям ОВ и кабеля.
Завершила свое выступление А. Корнильева кратким обзором новостей Corning. По ее словам, компания продолжает инвестировать в разработку новых волокон и ряд программ по снижению себестоимости, чтобы сохранить лидирующие позиции на мировом рынке. Один из приоритетов Corning – расширение своего присутствия на развивающихся рынках.
Успехи достигнуты в снижении величин затухания ОВ. У волокна SMF-28 ULL оно не превышает на длине волны 1550 нм 0,17 дБ/км, а у специального ОВ для подводных кабелей Vascade EX3000–0,155 дБ/км (в кабеле).
Большим спросом пользуется волокно Corning, сочетающее в себе низкое затухание и улучшенные изгибные характеристики, – SMF-28 Ultra. По показателю изгибных потерь данное волокно на 33% превосходит требования спецификации G.651.A1, при этом обеспечена полная совместимость с существующими линиями на базе волокон стандарта G.652.D. Использование единого волокна для разных сегментов сети упрощает работы и складскую логистику. Поэтому не удивительно, что в течение 2014 года на данное ОВ перешли все основные кабельные заводы России – клиенты компании.
Сергей Маковей остановился на новых бизнес-моделях, которые позволяют снизить расходы операторов связи на строительство ВОЛС. В их числе создание конвергентных сетей (в них многоволоконные линии обеспечивают потребности разных сетей связи, например, абонентского доступа и базовых станций сотовой связи), совместное строительство ВОЛС разными операторами. Такие подходы в условиях падения доходов операторов сегодня широко используются в разных концах мира.
Среди прогрессивных технологий прокладки оптического кабеля (ОК) С. Маковей обратил внимание на микротрубки. Задувка ОК в такие трубки – процесс куда более простой, чем прокладка нескольких кабелей в одном большом канале. В связи с этим в последние годы многие компании, включая Corning, включили в свою производственную линейку миниатюрные конструкции ОК. Концепция микротрубок также оптимальна при использовании общей канализации несколькими операторами.
Снизить стоимость прокладки ВОЛС в городах и вдоль автодорог позволяет использование микротраншей. Суть такого метода в том, что в асфальте "выпиливается" узкая траншея шириной 5–10 см и глубиной до 40 см, в которую помещается пакет микротрубок. Данный способ прокладки не только быстр и экономичен, но и причиняет минимальные неудобства населению. Однако, отметил С. Маковей, такой метод строительства ВОЛС не является универсальным решением, поскольку не всегда может гарантировать достаточный уровень защиты линии от повреждений.
Сергей Акопов, технический директор "Корнинг СНГ", осветил наиболее актуальные вопросы обеспечения надежности работы ОВ. Особое внимание в докладе было уделено надежностным характеристикам SMF-28 Ultra – первого массового волокна категории G.652.D, которое специфицировано для работы при радиусах изгиба, значительно меньших 32 мм.
Испытания показали, что вероятность обрыва данного волокна в зависимости от реальной области применения равна нулю или пренебрежимо мала. В условиях прокладки внутри дома количество обрывов волокна не превышает единиц на миллион домохозяйств. В магистральных и городских кабелях вероятность обрыва равна нулю.
Однако существенное превышение уровня длительного натяжения волокна в составе кабеля (например, 0,4% вместо допустимых 0,2%) может привести к неприемлемо высокому значению частоты обрывов волокна в течение срока службы ОК.
Контакт воды с волокном не приводит к росту потерь внутри ОВ. Дополнительные потери могут возникать по микроизгибному механизму при замерзании воды при отрицательных температурах либо при гидролизной деструкции полимерных оболочек при повышенных температурах и 100% влажности. Вода может быть сильным ускоряющим фактором роста механических дефектов при наличии натяжения волокна. Для кабелей, в которых допускается длительное натяжение волокна, способствовать повышению долговременной надежности могут герметизирующие оболочки.
Никита Коротков остановился на ОВ для сенсорных систем, таких как датчики для измерения температуры и деформации, акустические датчики и др. Он отметил, что волокна для таких применений должны отличать улучшенные изгибные свойства, низкое затухание, специальное покрытие для работы в условиях повышенных температур.
Николай Калитеевский рассказал о программном инструменте Corning для моделирования оптических линий передачи данных на большие расстояния, содержащих усилители (EDFA или рамановские). Он разрабатывается в научно-исследовательском центре компании в Санкт-Петербурге и отличается в лучшую сторону от имеющегося на рынке аналогичного ПО. В числе преимуществ данного решения – возможность осуществления параллельных вычислений, оптимизация систем передачи относительно нескольких параметров, подключение пользовательских плагинов.
Программа позволяет моделировать все распространенные (в том числе амплитудно-фазовые) форматы модуляции данных. Важно отметить, что все выходные данные расчетов имеют текстовый формат.
Н. Калитеевский подчеркнул, что результаты моделирования с помощью данного ПО близко совпадают с данными, полученными на экспериментальных линиях.
По сложившейся традиции семинаров выступления специалистов Corning были дополнены докладом одного из партнеров корпорации. В данном случае это была российская компания "Т8" – разработчик и производитель оптического транспортного оборудования. Руководитель научно-исследовательского отдела компании, профессор МГУ им. М.В.Ломоносова Олег Наний (постоянный автор ПМ) рассказал о недавней разработке – оборудовании 100G DWDM "Волга" и планах по его совершенствованию.
Количество желающих получить новейшую информацию по одной из основных составляющих современной телекоммуникационной экосистемы – волоконной оптике – от ведущих специалистов одного из мировых лидеров данной сферы год от года не уменьшается. Не стал исключением и семинар "Развитие технологий оптической связи и волокон", состоявшийся в Москве в декабре минувшего года. Как обычно, докладчикам из Corning, работающие как в России, так и в штаб-квартире компании, не был нужен переводчик. И это не удивительно: все они – выпускники университетов стран постсоветского пространства.
Традиционно одним из интереснейших моментов семинара стал доклад, представленный сотрудником штаб-квартиры компании Сергеем Теном и региональным менеджером подразделения "Оптические коммуникации" Ариной Корнильевой. Они рассказали о проведенном компанией Corning анализе мирового рынка оптического волокна (ОВ), позволяющем достаточно объективно судить о состоянии рынка телекоммуникаций в целом.
Если в 2013 году производство волокна в мире выросло на 6%, то в прошлом году (по предварительной оценке) – уже на 13%. В России, как известно, ОВ для телекоммуникаций до сих пор не производится.
Как отметил С. Тен, рост потребления волокна связан, в первую очередь, с тем, что оно по сей день остается наиболее технологически продвинутой средой для передачи больших объемов информации экономичным способом. Стоимость передачи одного бита по ОВ продолжает снижаться, тогда как цена меди неуклонно растет.
Рекордные показатели скорости оптической передачи по традиционным ОВ в лабораторных условиях сейчас составляют около 100 Тбит/с, что выше уровня, предоставляемого коммерческими системами передачи, на порядок. Продолжаются, в том числе учеными Corning, эксперименты с волокнами новых типов, например, с несколькими сердцевинами, обеспечивающими еще большие скорости.
Спрос на рост пропускной способности сетей связи связан, в первую очередь, с передачей видео все более широкого разрешения. Еще один фактор роста операторских сетей – развитие IoT – Интернета вещей. Одновременно наблюдается проникновение оптики в последний "рубеж обороны" меди – соединения потребительской электроники, где тоже требуются все большие скорости передачи. Все это, заключил С. Тен, заставляет Corning ожидать дальнейшего роста рынка телекоммуникационного ОВ.
А. Корнильева остановилась на параметрах мирового и российского рынков волокна. По итогам прошлого года объем мирового производства ОВ составил примерно 295 млн. км, что на 13% больше, чем в 2013 году. На увеличение общего объема рынка в 2014 году существенно повлияла активность развивающихся стран, к которым Corning относит, в частности, Россию и Ближний Восток. В них годовой рост рынка составил 32%.
Другая ситуация в КНР (крупнейшем в мире потребителе волокна). Если в последние годы спрос на ОВ в Поднебесной был главным драйвером расширения рынка, то в прошлом году прирост составил не более, чем 3%. Да и эта прибавка частично объясняется увеличением экспорта кабеля. При этом потребление ОВ на душу населения составило в Китае, по данным 2013 года, 0,6 км, тогда как в Японии – 1,7, а в Северной Америке – 1,6 км (для сравнения: Россия – 0,1, Индия – 0,07 км).
После наблюдавшегося в 2013 году спада на 17% вырос рынок волокна развитых экономик мира. Решающий вклад внесла Северная Америка, что аналитики Corning объясняют конкурентной борьбой операторов связи с начавшей строить собственные высокоскоростные сети доступа компанией Google и активным развитием ЦОДов. В результате все заводы по производству ОВ в Новом свете загружены сегодня полностью.
В России спрос на ОВ в 2014 году впервые за три последних года вырос и весьма существенно – более, чем на 30%. Объясняется это активным развитием сетей оптического доступа – в первую очередь, такими операторами, как МГТС и Ростелеком. Что касается перспектив дальнейшего роста российского рынка, то они пока не ясны: по данным аналитиков Corning спрос на ОВ в стране до сих пор примерно на 90% коррелировался с динамикой цен на нефть. Тем не менее перспективные потребности России в волоконно-оптических линиях связи, как следует из приведенных выше цифр, весьма высоки. Масштабный проект Ростелекома по устранению цифрового неравенства внушает оптимизм производителям ОВ и кабеля.
Завершила свое выступление А. Корнильева кратким обзором новостей Corning. По ее словам, компания продолжает инвестировать в разработку новых волокон и ряд программ по снижению себестоимости, чтобы сохранить лидирующие позиции на мировом рынке. Один из приоритетов Corning – расширение своего присутствия на развивающихся рынках.
Успехи достигнуты в снижении величин затухания ОВ. У волокна SMF-28 ULL оно не превышает на длине волны 1550 нм 0,17 дБ/км, а у специального ОВ для подводных кабелей Vascade EX3000–0,155 дБ/км (в кабеле).
Большим спросом пользуется волокно Corning, сочетающее в себе низкое затухание и улучшенные изгибные характеристики, – SMF-28 Ultra. По показателю изгибных потерь данное волокно на 33% превосходит требования спецификации G.651.A1, при этом обеспечена полная совместимость с существующими линиями на базе волокон стандарта G.652.D. Использование единого волокна для разных сегментов сети упрощает работы и складскую логистику. Поэтому не удивительно, что в течение 2014 года на данное ОВ перешли все основные кабельные заводы России – клиенты компании.
Сергей Маковей остановился на новых бизнес-моделях, которые позволяют снизить расходы операторов связи на строительство ВОЛС. В их числе создание конвергентных сетей (в них многоволоконные линии обеспечивают потребности разных сетей связи, например, абонентского доступа и базовых станций сотовой связи), совместное строительство ВОЛС разными операторами. Такие подходы в условиях падения доходов операторов сегодня широко используются в разных концах мира.
Среди прогрессивных технологий прокладки оптического кабеля (ОК) С. Маковей обратил внимание на микротрубки. Задувка ОК в такие трубки – процесс куда более простой, чем прокладка нескольких кабелей в одном большом канале. В связи с этим в последние годы многие компании, включая Corning, включили в свою производственную линейку миниатюрные конструкции ОК. Концепция микротрубок также оптимальна при использовании общей канализации несколькими операторами.
Снизить стоимость прокладки ВОЛС в городах и вдоль автодорог позволяет использование микротраншей. Суть такого метода в том, что в асфальте "выпиливается" узкая траншея шириной 5–10 см и глубиной до 40 см, в которую помещается пакет микротрубок. Данный способ прокладки не только быстр и экономичен, но и причиняет минимальные неудобства населению. Однако, отметил С. Маковей, такой метод строительства ВОЛС не является универсальным решением, поскольку не всегда может гарантировать достаточный уровень защиты линии от повреждений.
Сергей Акопов, технический директор "Корнинг СНГ", осветил наиболее актуальные вопросы обеспечения надежности работы ОВ. Особое внимание в докладе было уделено надежностным характеристикам SMF-28 Ultra – первого массового волокна категории G.652.D, которое специфицировано для работы при радиусах изгиба, значительно меньших 32 мм.
Испытания показали, что вероятность обрыва данного волокна в зависимости от реальной области применения равна нулю или пренебрежимо мала. В условиях прокладки внутри дома количество обрывов волокна не превышает единиц на миллион домохозяйств. В магистральных и городских кабелях вероятность обрыва равна нулю.
Однако существенное превышение уровня длительного натяжения волокна в составе кабеля (например, 0,4% вместо допустимых 0,2%) может привести к неприемлемо высокому значению частоты обрывов волокна в течение срока службы ОК.
Контакт воды с волокном не приводит к росту потерь внутри ОВ. Дополнительные потери могут возникать по микроизгибному механизму при замерзании воды при отрицательных температурах либо при гидролизной деструкции полимерных оболочек при повышенных температурах и 100% влажности. Вода может быть сильным ускоряющим фактором роста механических дефектов при наличии натяжения волокна. Для кабелей, в которых допускается длительное натяжение волокна, способствовать повышению долговременной надежности могут герметизирующие оболочки.
Никита Коротков остановился на ОВ для сенсорных систем, таких как датчики для измерения температуры и деформации, акустические датчики и др. Он отметил, что волокна для таких применений должны отличать улучшенные изгибные свойства, низкое затухание, специальное покрытие для работы в условиях повышенных температур.
Николай Калитеевский рассказал о программном инструменте Corning для моделирования оптических линий передачи данных на большие расстояния, содержащих усилители (EDFA или рамановские). Он разрабатывается в научно-исследовательском центре компании в Санкт-Петербурге и отличается в лучшую сторону от имеющегося на рынке аналогичного ПО. В числе преимуществ данного решения – возможность осуществления параллельных вычислений, оптимизация систем передачи относительно нескольких параметров, подключение пользовательских плагинов.
Программа позволяет моделировать все распространенные (в том числе амплитудно-фазовые) форматы модуляции данных. Важно отметить, что все выходные данные расчетов имеют текстовый формат.
Н. Калитеевский подчеркнул, что результаты моделирования с помощью данного ПО близко совпадают с данными, полученными на экспериментальных линиях.
По сложившейся традиции семинаров выступления специалистов Corning были дополнены докладом одного из партнеров корпорации. В данном случае это была российская компания "Т8" – разработчик и производитель оптического транспортного оборудования. Руководитель научно-исследовательского отдела компании, профессор МГУ им. М.В.Ломоносова Олег Наний (постоянный автор ПМ) рассказал о недавней разработке – оборудовании 100G DWDM "Волга" и планах по его совершенствованию.
Отзывы читателей
