摘要：2021年，距离1970年康宁研发出第一条低损耗光纤已50年过去，站在下一个“50年”的起点上，光纤的未来走向何方？康宁光通信的发展方向又在哪里？
这是个万物互联的时代！在全球网络建设如火如荼的今天，大到国家信息高速公路，小到光纤入户，信息光网纵横交错。随着大数据、云计算、和人工智能等应用雨后春笋般涌现，光纤也从幕后走向万光荟聚的舞台。此时，距离1970年康宁研发出第一条低损耗光纤已50年过去。站在下一个“50年”的起点上，光纤的未来走向何方？康宁光通信的发展方向又在哪里？维科网光通讯就相关问题请教了康宁光通信大中国区商务运营及业务战略副总裁周晓栋。光纤光缆的应用在中国乃至全球已是一项非常成熟的技术，它推进了远程办公远程教育等一系列远程带宽的需求，让原本流淌在主动脉的“血”奔腾遍布到了各个神经末梢。
图注：康宁光通信大中国区商务运营及业务战略副总裁周晓栋
2018年，以“加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”为核心的新基建概念首次被提出，生物医药、医疗设备、5G网络、工业互联网等加快发展，可谓“忽如一夜春风来，千行百业迎风开”。随着新基建的持续推进，数据中心产生的海量数据流量，催生了市场对光纤光缆的需求。5G的部署成为各国新时期建设要争夺的高地，更有行业专家指出，5G的竞争正演变为一场光纤基础设施的竞争。5G建设究竟能给光纤产业带来哪些机会？这个竞争，体现在哪些方面？康宁光通信大中国区商务运营及业务战略副总裁周晓栋给了全面的解读。周晓栋说，光纤的资源是整个5G网络部署上至关重要的一环，从无线连接的角度来看，5G的部署只跟基站相关，而从底层网络承载的角度来看，光纤资源尤其重要。在5G建设的赛道上，纵然千军万马，而光纤须以一马当先姿态奔赴前方。对运营商来说，谁拥有更丰富的底层光纤资源谁就能更快更好地部署5G。周晓栋强调光纤基础设施的竞争除了要在数量上抢占先机，更多得体现在质的差异化上。光纤的数量和运营商部署的节奏快慢及覆盖范围有关，除了城市的快速部署外，后续下沉到乡镇方面的部署及升级都需要大量光纤的支持。
同时，作为网络传输的基石，光纤光缆的质量直接影响到网络上运行的服务，以及通信安全保障和生命财产安全。
在智慧城市和物联网应用的召唤下，从政府层面提出“雪亮工程”到“数字孪生城市”，再到各企业争相部署的“智慧城市”、“全光之城”，光纤光缆产能释放迅猛，业界一度出现了供过于求的迹象，同行之间相互碾压。光纤光缆的部署成为各大运营商抢夺资源的阵地。从规模部署，到光纤差异化的研发大动刀斧。5G标准引入了全新的云化网络架构和新的接口，要求基础光纤网以十分之一的4G时延，支持十倍的4G速率。在高速率和高频段上，对光纤网的容量和光纤连接密度要求也相当苛刻。为了保持网络的经济可行性，5G建设还要求光纤网从架构到技术实现创新，从而能控制日益增长的光纤基础设施成本。显然，拥有光纤资源的企业能更好的完成对未来5G网络的部署，同时更好性能表现的光纤在竞争中厮杀出新路。“光纤性能的差异代表了未来5G网络本身的差异。”周晓栋说。从上个世纪70年代，光纤带来新时代的文明，催生半个世纪的经济繁荣.而半个世纪后，“不可一日无网”的现代社会，全球仍有约32亿人未接入互联网，占全球总人口的40%以上。有超过10亿居住在南亚的人活在“网线之外”，这正是互联网科技大佬口中的“下一个十亿人”，这群人即将引导下一个十亿级市场的爆发。“50年来，我们一直在不断的创新以推进光通信更好更快的发展。”周晓栋说，在对行业的支撑上，康宁积极推动更多及更可靠的连接，及对安装成本的节省给出更加有利的技术支撑。周晓栋坦言，从发明第一根光纤起，光信号的传输能发展到今天这样迅猛，令人始料未及。过去50年，全球有超过50亿芯公里的光纤得到了布放。康宁拉出第一条低损耗的光纤是在1970年，而康宁交付出第一批成缆的单模光纤却是10年之后的1983年。在这之前，语音通话如同电或水一样，勾不起资本丝毫的欲望。20世纪80年代初期，用铜线搭建的本地电话网络通过微波无线电信号和卫星让城市与乡镇之间的对话成了现实，而高昂的成本支撑着通话费用高企不下，语音通话被认为是一种奢侈品。这一切在1982年有了改观，光纤线路改变了通信带宽的稀缺，重塑了语音通话的资费体系，通信业的秩序也得到了重建。1982年，为建设地面长途光缆网络，取代其微波和卫星网络。单模光纤成为新世界的曙光，对比多模光纤，单模光纤携带的数据容量更大，更高效，可传送的距离更长。此外，单模光纤的芯径面积减少了约95％，因此需要更精确的制造工艺。而此时，实现单模光纤传输必不可少的激光器在20世纪80年代初才刚刚上市，在为期12个月内交付的订单时间的推动下，康宁昼夜不停地赶工以改进大规模生产单模光纤的工艺，并最终研发出可稳定传输每秒400兆字节数据的单模光纤。新带宽的出现，为通信方式创造了更多的可能性，世界上第一台手机摩托罗拉与世界上第一台思科制造的路由器，也在那个时候相继出现。50年秣马厉兵，50年征战南北，一直身处在信息革命风暴的风眼之中，康宁究竟有何过人之术？据周晓栋介绍，康宁平均每年都会投入约8%的年收入来支持超前的研发，以保持新产品源源不断的推到市场上去，支持康宁一系列新的应用。“5G的发展历程很长，现在还仅是站到了起点上。”周晓栋说在未来不同应用场景上，康宁的技术储备大有作为。周晓栋说，超前的研发是康宁需要守住的一条红线，即便当下还用不上的技术，“我们自信，我们所做的技术储备处于业内领先地位。”50年的栉风沐雨砥砺前行，50年筚路蓝缕启山林。延承康宁过去50年的技术沉淀，今年6月，康宁光通信事业部迎来近年来最大最重要的一款产品发布。康宁光通信今年最新推出的SMF-28® Contour光纤，首开先河地实现了抗弯曲、强兼容以及低损耗这三大性能的完美结合。卓越的抗弯性
——可以减少光纤铺设不当产生的影响，并能优化5G网络下密集光缆铺设环境的跨距。SMF-28 Contour光纤符合ITU-T G.657.A2标准，满足7.5毫米的弯曲指标；宏弯性能指标10倍优于普通的G.652.D光纤，7倍优于G.657.A1光纤。
“它相当于光纤能承受在细如钢笔的器物上缠绕一圈仍能保证光信号的传输。”周晓栋比喻道。杰出的兼容性
——与传统网络完美兼容并提供了卓越的抗弯性，能通过把熔接返工数量降到最低实现多达50%的铺设安装速度提升。
据了解，其他的G.657.A2光纤也具备抗弯性，但只能通过偏小的模场直径来实现。SMF-28 Contour光纤与众不同，能够同时实现G.657.A2的抗弯性能以及匹配G.652.D的9.2微米模场直径，使得SMF-28 Contour光纤与现网中的G652.D光纤完美兼容，解决新旧网络之间的兼容问题，实现无缝对接。宽频谱和业界领先的低损耗传输
——能有效地支持当今和未来通信系统的所有波长。SMF-28 Contour光纤业界领先的低损耗性能可以在所有网络实现10%长度的跨距提升，以及多达20%的接入网覆盖延展。
周晓栋说，在连接同样的光模块下及光设备下，SMF-28 Contour光纤的衰减低于普通光纤，所以它的跨度会更长，覆盖面积会更大。这些特点能实现更大的光纤到户的用户区域覆盖并获得更多的业务增长可能。SMF-28 Contour光纤这一突破性产品将允许客户无缝升级其光传输网络，从而能够经济高效地部署面向未来的网络周晓栋说，面对5G网络更加密集的部署环境，小直径设计是目前光纤发展的另一大趋势，“虽然带宽需求在增长，但网络基础设施的可用空间并没有同级增长。”据了解，康宁这次推出的SMF-28 Contour光纤提供标准的242微米直径和更小尺寸的190微米直径配置。5G网络的部署场景相较前几代网络而言更加密集，在管道空间资源紧张的场景中，这款光纤能支持更高芯数和更小尺寸的光缆设计与制造，让原本狭窄的空间得到充分释放，最大化地使用现有的基础设施。随着光纤光缆向着小型化和多场景应用发展，不同的应用场景，对光纤性能的关注点也有所不同。对于海底光缆、长途干线网络而言，光纤的超低损特性对系统性能至关重要；而对于城域网、接入网和室内网络而言，降低光纤衰减的同时提升光纤的抗弯曲性，能提升网络的稳定性、为施工安装带来更多的便利。冰冻三尺非一日之寒，提及康宁的研发机制，周晓栋说，康宁的SMF-28 Contour光纤不是三年或者五年就研发出来的，这需要一个长期的知识储备，和大量资金的投喂。植根于现有网络，兼顾了抗弯性、兼容性及低衰减性，支撑了网络发展的未来需求，康宁屡次推出具有前瞻性的光纤产品。近年来康宁的研发创新重点也聚焦于进一步降低光纤衰减系数、加强光纤的兼容性以及提升光纤抗弯曲性能，并为各种应用场景推出了一系列新型光纤产品满足网络升级需求。康宁SMF-28e+® BB光纤是对传统G.652.D光纤的重要升级，在与现有G652.D光纤完全兼容的同时为运营商提供了优于G657.A1标准的抗弯性，是未来城域网和接入网光缆的极佳选择。在海底通信市场建设的高峰期，在旧的海底光缆的更替和全球数据中心之间带宽需求的驱动下为满足日益增长的带宽需求，海底光通信朝着更远的传输距离和更高容量的方向发展，这需要通信设备和光纤技术两个方向的创新来实现。在去年的中国光网络研讨会上，康宁带来了提升光缆系统总容量的线性空分复用（SDM）方案。在SDM海缆系统中，更低的光纤衰减有助于减少中继器数量，多芯对线性系统在提升整根光缆容量的同时降低了每bit成本。面向海洋光缆系统，康宁的Vascade® EX2000 fiber光纤衰减系数一直处于业界领先地位，今年其衰减系数进一步降低到≤0.150dB/km，是大容量SDM海洋光缆系统的首选。在长途干线领域，康宁推出的下一代SMF-28® ULL光纤在进一步降低衰减系数保持业界领先的同时，提升了光纤的抗弯性能，能很好地满足未来电力、石油等行业光缆系统向高速率、超长跨距、高密度方向发展的趋势。伴随着5G/F5G时代的到来，运营商长途干线的网络流量正在快速增加，康宁推出的TXF®大有效面积超低损G.654.E光纤在今年实现了800G*1600公里超高速率超长距传输测试，创造了行业的新记录。有望在未来助力运营商构建下一代超400G高性能长途干线网络。疫情期间，连接的重要性得到凸显。远程办公、远程教育、远程医疗等其他日常生活均在线化进行。数字化疫情防护和防疫大数据的高频率使用，进一步加速了5G的发展。据公开资料显示，中国5G用户渗透率在2021年第一季度中已经达到17%，第二季度达到23%，遥遥领先于其他国家和地区的水平。中国是康宁除美国以外最大的应用市场。“扎根中国、投资中国、回馈中国”是康宁大中国区的发展理念。进入中国40年，康宁的业务也已经遍布光通信市场、显示科技市场、生命科学市场、汽车应用市场以及移动消费电子市场等五大领域。40年来，康宁在中国大陆的总投资规模有超过80亿美元。“康宁做的就是将新的技术及产品源源不断的引入到中国，投资中国，伴随着中国的发展而成长。”周晓栋说。在光通信市场，康宁始终引领着通信行业的变革。作为光通信行业领先的端到端解决方案供应商，康宁光通信业务在中国为用户提供从预制棒、光纤、光缆到光连接设备的全方位差异化解决方案，2021年，康宁的第二季财报中，全球的总核心销售额取得35亿美元的佳绩，较去年同期增长 35%。其中光通信部的营收占大头，销售额高达 10.8亿美元，同比增长 21%，企业和运营商网络的销售额均有所增加。5G、光纤到户和云计算项目继续推动该业务部门的强劲发展。在5G发展上，中国的5G网络规模、覆盖区域及技术和用户规模、终端的出货量、应用的多样性等各个方面都处于全球领先地位。对于康宁来说，中国市场是最为重要的目标市场。光纤光缆的应用在中国乃至全球已是一项非常成熟的技术，它推进了远程办公远程教育等一系列远程带宽的需求，让原本流淌在主动脉的血奔腾遍布到了神经末梢。光网络的应用逐渐由主流的一线城市向乡镇地级迸发，走向千行百业。周晓栋说，未来几年，整个光纤市场的需求仍会持续的增加，对整个光纤行业来说都是一个非常大的机遇。它的热度并不会随着疫情的结束而消退，相反，疫情恰好是点燃这个孕育着无限需求的着火点。5G的发展比4G发展还要快。光纤需求的增长超乎想象，随着后续光纤生产厂商的产能的利用率的快速回升，全球光纤市场处于去库存的状态。作为全球主要的光纤供应商之一，康宁正在积极应对全球原材料供应波动和运输问题给供应链带来的挑战，利用其多样化的全球供应网络来减轻供应链不稳定的影响，同时投资新的产能，以支持客户的长期增长计划。未来在5G时代，康宁已经做好了应对搭建新一代网络硬件的准备，在新的起跑线上，直面新的挑战，迎接未来的下一个五十年！
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