康宁（Corning）以其不断推陈出新的技术，为国家宽带战略、“互联网+”下的网络未来发展奠定了基础。
当前，云计算、大数据、物联网等技术的推出带来了网络业务层、应用层的深层次变革，视频、大规模存储、共享等数据类业务层出不穷，运营商一方面需要面对数据流量爆炸式增长带来的带宽压力，一方面需要摆脱“增量不增收”的窘境。
100G高速光传送技术已经在全球铺开，超100G技术亦在不少国家和地区展开试点，作为网络最底层最基础组成部分，光纤如何适配下一代传输技术、帮助运营商破局、延续尽可能长的生命周期，已经成为业界广泛关注的课题。
康宁全球光通信新业务开发经理Sergei Makovejs博士日前在接受C114采访中对新时期的光纤选型作出权威解读，并介绍康宁最新产品和解决方案，揭示这家公司之所以一直引领光纤技术前进的原因。作为一直从事光通信系统高速传输研究的专家，他对于未来趋势有着深刻洞悉和相当话语权。
康宁全球光通信新业务开发经理Sergei Makovejs博士
解读新时期光纤需求
技术演进取决于市场需求。随着互联网对各行业各领域的渗透，以及云计算、大数据、物联网等技术应用的兴起，数据流量正以十倍甚至百倍于前的速度急剧增长，对现有光传输网络承载能力造成巨大冲击。
根据新摩尔定理，网络环境下每18个月产生的数据量等于有史以来数据量之和。而贝尔实验室预测，到2020年，全球“智能物体”联固移融合、网络云化、智慧家庭、模式创新网数量将超过700亿；2012年至2017年，全球云计算数据中心的流量增长将超过440%；到2017年全球使用互联网的人数将达39亿。
100G系统已经在各大运营商得到广泛应用。考虑到基础设施尤其是光纤的生命周期，为了应对未来3-5年的业务发展需求，业界已经将目光投注到超100G技术上——200G技术已经在各地开始部署，而400G技术预计在2017年左右也会开始逐步商用。
超100G传输系统带来的OSNR、噪声及非线性等问题，对传输距离会产生限制。Makovejs博士指出：“一般来说，超100G传输系统的传输距离比常见100G系统更短。比如200G 16QAM系统的传输距离比100G QPSK系统至少短5倍。超100G长距离传输网络需要采用更为先进的设备和光纤。”
设备角度，可采用多载波光源、高阶调制、相干检测、高速DSP系统和纠错技术等来推动商用高速光传输系统发展。从链路的光纤技术来看，超低损耗光纤可以提升系统OSNR并有效延长传输距离，而这可以减少电中继的使用、优化网络结构、节省建设成本。
助运营商拥抱超100G时代
带宽不断增加的同时资费收入提升有限，已成为运营商普遍面临的挑战与难题；在国内，更面临着“提速降费”的压力。Makovejs博士认为，难题破解的关键是通过技术创新来实现单位比特成本的降低。具体到骨干网层面，主要通过400G代替现有的100G技术来实现——相较于100G系统，400G凭借高阶调制技术可实现单位比特成本一半左右的降低。
超低损耗技术基础上的ITU-T G.652和G.654大有效面积超低损耗光纤，可以有效提高系统传输距离，节约400G传输的费用。随着骨干网流量的增加，对400G系统部署的要求也逐步增加，运营商超低损耗光纤的需求也会越来越迫切。
在康宁众多创新性的光纤产品中，SMF-28 ULL光纤在1550nm窗口拥有所有陆用单模光纤中最低的损耗，最大衰减系数可以控制在0.17dB/km，链路平均衰减可以达到0.165dB/km。此外，这款光纤在所有ITU-T G.652兼容光纤中拥有最小的偏振模色散，能够达到小于0.04ps/√km PMDQ链路设计标准。2013年发布的MF-28 Ultra光纤则兼有低衰减和耐弯曲优势，具有在1550nm 0.18dB/km的低损耗，以及满足G.657A1的抗弯曲性能。
同时，考虑到保护运营商现有投资，降低其总体网络拥有成本。康宁推出了利用微槽技术铺设的新型微缆——MiniXtend 96芯光缆（6.3mm OD）和今年3月发布的MiniXtend HD 144芯光缆 （6.3mm OD）都可用于10/8mm微管。这两款微缆可以加装在现有微管中而无需额外土木工程成本；而即便需要施工，其安装成本也仅为普通光缆的一半甚至三分之一。
Makovejs博士告诉C114，超100G网络传输下阶段的发展方向是引入150G（8-QAM）容量及调制格式（传输数据速率）的自适应转换能力，具体视传输距离要求而定。这样运营商便可实现尽可能高的数据速率，而无需在采用单平台转发器的多个连接上使用中间再生器。超100G传输将来可能采用所谓的“四维调制格式”，以实现最大传输距离和传输容量之间的平衡。康宁在IEEE《光学通信与网络》杂志上发表了一篇文章“自适应速率转发器和光纤特性对传输容量的影响”，其中说明了自适应速率转发器的作用和影响。
专注创新造就领先地位
在全球范围，康宁一直是光纤技术乃至整个光通信产业发展的主要推动者。Makovejs博士认为，这主要得益于对创新的专注。
“我们通过对研发的持续投资、独特地结合材料和制程创新，以及与客户密切合作解决棘手的技术难题获得成功。凭借我们的技术领先地位和优越的研发环境，我们吸引了世界上最好的科学家并让他们放手创造，这正是我们能够四次获得美国国家科技奖章的原因。160多年来，也正是依靠这种人才渠道，我们才能带来如今已无处不在的创新，改变着人们的生活。”他说。
1970年，康宁发明了世界第一根低损耗光纤，引领了通信产业的革命。40年来，这家公司秉承突破性的创新传统，针对海底、长途、企业和光纤入户等各类型网络不断开发光纤科技，使通信发展更快、更好、更有效，同时降低成本。
此外，康宁每年都会将约8-10%销售额作为研发成本，在过去的几十年里，康宁科学家获得了成百上千的专利，创造了改变人类生活的科技，这也是它承诺不断创新的源泉。
面向未来，陆地长途传输技术的最新趋势是基于硅芯技术的超低衰减光纤和大有效面积光纤的开发。康宁认为，仅仅增加有效面积，相对于ITU-T G.652超低衰减光纤而言并无传输优势，为实现优异的传输性能，必须同时采用大有效面积和超低衰减光纤。在2015中国光网络研讨会上，Makovejs博士对这方面进行了量化说明。如果运营商现有G.652光纤组成的大型网络，采用满足G.652标准的超低衰减硅芯光纤也可实现这一目的，因为它具有一定的优势，同时完全向后兼容运营商现有的基础设施。
海底网络多年来一直同时采用超低衰减光纤和大有效面积光纤。超低衰减变得尤为重要，因为较低的光纤衰减还可降低光纤的最优发射功率，从而降低对海底EDFA最大输出功率的要求。Makovejs博士指出，海底光纤的另一个研发前景是具有超大有效面积（约200 um2）的准单模光纤。通过减少光纤的模数，并仅在基本模式进行传输，便可实现这一目的。这种光纤可再利用数十年来单模光纤的基础设施。在2015中国光网络研讨会上，康宁公布了2份逾限报告，对超低损耗光纤和准单模光纤技术进行了说明。
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