为5G准备光纤

　　　虽然光纤光缆行业正面临巨大的挑战，但可以肯定，这仅仅是暂时的，即将到来的5G时代，将为其带来更大的價值回报。

　　英国咨询机构CRU日前发布的研究报告显示，2018年全球光缆消费总量超过了5亿纤公里，不过同比增速放缓至4%，为2003年以来的最低水平。全球增速放缓的主要原因可以归结在中国市场，2018年底中国国内需求出现显著回落。实际上，CRU估算中国去年需求量缩减了1%，而中国以外的所有市场的光缆安装总量却在2017年至2018年间增加了10%。

　　而且雪上加霜的是，CRU在报告中进一步预测，2019年中国光纤光缆市场消费量将再次下滑，该地区市场已经进入转型期——三大运营商完成了4G和FTTH网络的大部分工作，而5G建设目前仅限于部分城市进行大规模外场试验。

　　不过可喜的是，在日前召开的2019年FTTH亚太大会上，与会的产业链代表普遍认为，这一“困境”是暂时的，随着5G建设在全球同步展开，光纤光缆市场消费量将会放量增长，特别是在中国，5G将是未来几年内光纤需求增长的重要推手。而这个时间点，业界普遍认为是2021年前后。

　　在当前的亚太及全球市场，FTTH光纤宽带覆盖率不断提升，5G在中国与全球市场亦开始进入建设阶段，这使得智慧城市、智能汽车、移动物联网、虚拟现实等新兴技术正逐步走入人们的生活，一个万物互联的时代呼之欲出。长飞光纤光缆股份有限公司总裁庄丹在大会致辞中表示，未来互联网发展需要更加稳定强大的网络支持，而高品质的光纤光缆，是构建强健基础网络的必备条件。

　　5G拉动光纤需求增长

　　与4G网络相比，5G网络因其频率更高，单一基站所覆盖的面积减小，进而需要更多的基站来获得与4G网络同等的覆盖范围。

　　据工信部公布的数据，截至2018年底，中国4G基站数达395.8万个，4G网络规模位居全球首位，深度覆盖城市和乡村。而业内专家普遍认为，5G网络所需基站数将是4G的1.5～2倍，这意味着中国未来所需5G基站约800万个。

　　众所周知，基站是由光纤网络接入城域网，乃至骨干网的，因此更多的基站意味着需要更多的光纤。而目前在5G网络建设规划中，5G前传所需求的光纤光缆数量占比是最大的，原因就在于5G基站数量更多，组网密度更高。

　　在大会上，中国移动设计院有线所所长、教授级高级工程师高军诗指出，4G时代D-RAN建站模式（远期来看）已不再适合5G的大规模超密集天线部署需求，因此C-RAN组网将成为5G无线接入网的主要架构。而C-RAN模式主要的特点在于允许AAU按需拉远，且考虑到建设成本和施工条件，光纤直驱方案可能是应用最为广泛的建设方式，对光纤的需求将更大。

　　不仅是5G前传，5G应用同样是光纤需求上升的重要推手，智慧城市就是其中之一。

　　中国联通网络技术研究院网络技术研究部主任、教授级高级工程师王光全表示，智慧城市对电信网提出了新的要求。首先，面向智慧城市的电信网络是连接整个城市系统无线/有线传感器的网络，为智慧城市的电网/能源、交通、安防等方面提供直接的解决方案。其次，面向城市中的各种垂直行业应用不仅提出了无线接入需求，也提出了移动边缘计算的需求，包括光纤、机房在内的电信基础设施已成为智慧城市承载的基础。最后，面向家庭的智慧城市应用的AR/VR等各种视频业务对固定接入也提出了更高的要求。

　　智慧城市是一个覆盖很广的概念，同时所要接入网络的设备数量也会增加，这就意味着需求更多的光纤光缆。

　　5G对光纤性能要求更高

　　除了促进光纤光缆需求量增长之外，5G网络需要低时延、大带宽支持，因而对光纤性能也提出了较高的要求。

　　为此，长飞光纤光缆股份有限公司首席光纤科学家Raadjkoermar Matai在演讲中，对光纤预制棒、拉制技术等从不同角度进行了详细的阐述。

　　第一，光纤预制棒尺寸将发生较大的变化。Matai指出，1980年预制棒直径是5～7毫米，能够拉制600～900米长的光纤。大约在2002年前后，市场环境的变化迫使光纤生产行业开发新一代光棒，其直径从80毫米增至150毫米，目前达到了214毫米，能拉制8500公里长的光纤。未来光棒直径将提升至220毫米，拉制光纤长度将超过10000公里。

　　第二，拉制技术得到进一步改进。主要表现为：一、生产直径为230毫米预制棒的拉丝炉设计和工艺已准备就绪；二、采用低碳工艺可提高拉拔速度，目标为3500米/分钟；三、开发UV-LED技术减少电力成本及简化电信塔设计；四、采用低模量一次涂膜低微弯拉拔工艺；五、采用高Nd拉拔工艺、特殊涂覆配方延长线缆使用寿命；六、设计最佳的拉拔环境，提升拉拔防断的能力；七、设计并采用低损耗拉拔工艺。

　　第三，继续降低光纤产品的衰减系数。Matai认为，超低衰减光纤能有效降低网络建设成本。据估计，衰减系数每降低0.005dB/km的，将使每钻头成本降低4%～6%。

　　据介绍，目前采用PCVD技术制造的掺锗光纤在1550nm附近的光衰减系数能达到0.175dB/km，到2020年有望降低至0.165dB/km。

　　第四，能够促进新一代通信光纤产品问世。目前运营商采用的全网络解决方案分为海底光缆系统、骨干网、城域网、接入网、FTTx等多种，其所使用的光纤类型也不相同，比如G.654、G.652.D、G657等。未来，对超低衰减大有效面积光纤（ULL-G.654）、缩小尺寸的弯曲不敏感光纤、高光纤密度的电缆等线缆的需求会有一定增长。此外，多芯光纤（MCF）、少模光纤（FMF）也有一定的需求。不过，Matai指出，用于电信应用的MCF和FMF实现商业化可能需要5～7年。如果光纤消费出现激增或光纤价格减少50%或更多，则需要考虑其他新的光纤光缆生产技术。

　　第五，新一代特种光纤也将出现。尽管特种光纤的需求量要远远少于普通光纤，但是在一些特殊领域，特种光纤能够表现出比普通光纤更高的性能。

　　显而易见，在5G万物互联的推动下，互联网的速度和带宽需求正在强劲增长，从而促进光纤光缆的需求快速增长。从另一方面考虑，目前的市场低迷将推动该行业通过智能制造等新技术手段进一步削减成本。最为重要的是，中国拥有足够的产能、新一代技术和产品，已经为5G需求做好了充分准备，只欠东风。

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