一、概述

近幾年隨著數據流量不（bú）斷增長，傳統承載網的數據傳（chuán）輸和帶寬壓力不斷增加（jiā），骨幹網傳輸（shū）速率將從100G不斷向200G/400G等更（gèng）高速率升級。未來2年，超100G網絡在整體市場份額中將超（chāo）過（guò）60%，並且400G+將成為超（chāo）100G網絡的主（zhǔ）流（liú）應用。中國移動研究院（yuàn）專家表（biǎo）示，從骨幹網層麵來（lái）看，單波400G即將開啟，並進入長周期。因此（cǐ），提前部署支持200G、400G係統（tǒng）的（de）光（guāng）纖光纜產品是建設高速信息網絡的基礎。但是，現網中使用的G.652光纖，已經無法滿足未來光傳輸網（wǎng）絡超高速率（lǜ）、超大容量、超長距離的傳輸需要。

G.654.E作為一種（zhǒng）低損耗大有效麵積的光纖，可滿足超高速率和超長距離傳（chuán）輸的需要，站（zhàn）上（shàng）了曆史的舞台。

二．G.654E 光纖的簡介

1.什麽是G.654光纖

 G.654係列是（shì）一種光纖標準，主要是為長距離傳輸（如海底傳輸係統）建立的。G.654光纖的正式名稱是"截止波長位移光纖（Cut-off Shifted Fiber (簡稱：CSF）"，適用於使傳輸衰減損耗最小的C~L波（bō）段（1530~1625nm）。

根據國際電信聯盟ITU-T的分類，G.654係列光（guāng）纖可分（fèn）為五個子類別：A、B、C、D和E。其（qí）中，G.654.C和（hé）G.654.D的特點是（shì）超低損耗、擴展模場直徑（MFD），以及減小非線性效（xiào）應，從而大幅提升了（le）傳輸性能（改善了光信噪比）。除了海底光纜，陸地傳輸係統的數據傳輸速度也正變得越來越（yuè）快，傳輸容量也越（yuè）來越大，同樣要求光纖（xiān）具備低損耗和低非線性。因此，2016年首次設立了一個子類別（G.654.E），作為G.654係列中應用於陸地傳輸係統的專門分類。

2.G.654.E光纖特點

新型G.654.E光纖有效麵積增加62.5%，光纖損（sǔn）耗降低10%，傳輸性能提升（shēng），在承載超100G方麵具備優異的性能（néng），有利於全光組網。因此兼具低非線性效（xiào）應（大有效麵積）和低衰減（jiǎn）係（xì）數的（de）G.654.E光纖是200G、400G及未來Tbit/s超高速傳輸（shū）技術的首選光纖。

（1）光纖的材（cái）質

標準光纖通過在纖芯中加入GeO2（二氧化矽）提升折射率，包層（céng）則使（shǐ）用石英玻璃。然而，G.654是純矽芯石英光纖（xiān）的結（jié）構（gòu）：纖芯由純石英玻璃製成（chéng），通過在包（bāo）層的石英玻璃中加（jiā）入F（氟）等元素來（lái）降低折射率。由於纖（xiān）芯是由純石英玻璃製成的，因（yīn）此可以實現低傳輸損耗，並且也最適用於長（zhǎng）距離傳輸。

（2）低的非線性效應

提高網絡（luò）傳輸性（xìng）能是（shì）一（yī）個係統工程，如400G長（zhǎng）距離傳送麵臨香農極限、高波特率器件（jiàn）（高速、高性（xìng）能）、超寬頻譜資源（yuán）技術（C+L）等關鍵挑戰，解決香農極限難題的手段就是提（tí）高光信噪比。G.654E光纖增大光纖的模場直徑，支持更高的入（rù）射功率；光纖的（de）模（mó）場直徑越大，通過光纖橫截麵的能量（liàng）密度就越小，從而改善光纖的非線性效應（yīng），提升光纖通信係統的信噪（zào）比。G.654E相比同纜的G.652.D，承載的同速率（lǜ）係統OSNR餘量均有提升（1.82dB-2.78dB），入纖（xiān）功率均有約1dB的提升。

（3）中（zhōng）繼站成本可控製

相比G.652光纖（xiān），G.654.E光纖無（wú）電中繼距離優勢明顯，可以延長無電中繼傳輸距離，可達900km以上，減少中繼站設置。

（4）G.652.D與G.654.E關鍵指標比較（jiào）

三（sān）．G.654.E光纜（lǎn）的商用工程

一直以來，國內三大運營商都在積極（jí）推動G.654.E光纖的（de）測試和商用，其中最為積極的當屬中國聯通，不斷攜手業界應用、推廣G.654.E光纖。2015-2017年，中國聯通分別在東部幹線（xiàn）網絡和西部（bù）幹線網絡開展試點，其中東部試驗網選擇了帶寬需求量大、最有可能優先部署400G技術的山（shān）東濟南-青島，光（guāng）纜長度約430km，在驗證人工和氣流法布放光纜對大有效麵積光纖性能（néng）影響（xiǎng）的同時，進行400G係（xì）統的傳輸性能現網測試驗證（zhèng）。西部試驗網選擇了工作環境複雜，途徑戈壁灘、天山以及草原的新（xīn）疆哈密-巴裏坤段，光纜長度約150km，充分驗證架空敷（fū）設工藝對大有效麵積光纖的影（yǐng）響、較惡劣環境下長期運行的光纜的性能。

中國電信也（yě）積極探索並（bìng）在業內率先（xiān）規模引入G.654E超低損耗及大有效麵積新型光纖。2019-2021年中國電信開展了上海-金華-河（hé）源（yuán）-廣州G.654.E光纖光纜試商用工程，全G.654.E部署，實際線路最長2000km、衰減≤0.174dB/km、有效麵積130μm2。並基於該光纜進行了單波長400Gb/s DWDM係統超長距傳輸現網試驗。現網比對測（cè）試結果表明，G.654E光纜的應用可以（yǐ）使得係統OSNR相較傳（chuán）統G.652D纖芯環境提升3.5dB，起到延長無（wú）電（diàn）中繼傳輸距離、減少電中繼數量和（hé）節能降耗等（děng）實際效果，對未來單（dān）波1T及更高速率傳輸係統的發展演進（jìn）提供有（yǒu）力支撐。

中國移動早在2016年在北京-濟南-南京線路上也（yě）開展（zhǎn）了大有效麵積超低損耗光纖試（shì）商用。光纜采用G.654E+G.652D的混纖共（gòng）纜結構。

由於G，654.E光纖輸（shū）入（rù）功率大、傳輸容量達、傳輸損耗低，未來將被廣泛使（shǐ）用於國家電網、各大運營商等大（dà）型數據中心（xīn）的線路傳輸。

國家電網

中國移動

中（zhōng）國聯（lián）通

中國電信

2021年11月，中國電信決定在四圈六軸區域重點部署（shǔ）G.654.E光纖光纜，四（sì）圈指的是長三角、京津冀、成渝（yú）、粵港澳四個（gè）經（jīng）濟（jì）圈，六軸就是任意兩個經（jīng）濟圈的主幹連接。

四．測試（shì）標準和挑戰

1. 中國電信集團關於（yú）G.654.E超低損光纖集采測試檢測項目及測試技術指標

從中國電信集團對於G.654E光纜的驗收（shōu）和維護要求可看出：

在光纜的傳輸性能方麵，增加了1625nm的損耗測試，1625的衰減係數：最大衰減係數不超過0.20dB/km；仍舊保留對偏振模色散（PMD）和色度色散（sàn）（CD）的測（cè）試要求，在1550mm偏振模色散係數最大值單盤：< 0.125p/m(單盤值)、1550色散係數：17~23ps/(nm·km)。

對熔接的要求：接頭損耗平均（jun1）值：平均（jun1）值應不大於0.03dB、接頭損耗最大值：最大值應不大於0.05dB。

2.G.654.E幹線光纜工程驗收與維護（hù）的挑戰

五．林（lín）普公司的（de）測試方案（àn）

1.住友TYPE-82C+專有的G.654E熔接模式，麵向G.654.E的熔接問題

住友電工的高精度纖芯對準光纖熔接機TYPE-82C+搭載了多（duō）項適用於G.654.E光纖的專用熔接條件。

（1）納米（mǐ）熔接技術：通過運用獨家的人工智（zhì）能技術，大幅提高了熔接精度（dù）和熔接效率。該技術可運用在惡劣的環境下，且對操作人員技能水平沒有要求，即使是在偏軸、歪斜等情況下，也可以通過對放電強度和驅動馬達自動（dòng）進行微（wēi）小的調整，發揮最佳性能。

（2）熔接時間：SM FAST模式:5秒 ；AUTO 模式式: 7秒。

（3）自動識別不同類別的光纖，並進（jìn）行超低（dī）損熔接。

（4）雙加（jiā）熱爐，大大提（tí）高了熔接效率

（5）具備G.654E專用（yòng）熔接模（mó）式：采用纖芯對準技術，推定損耗精度高（gāo）

（6）自動識別G.654與G.652纖芯：通過自動光纖識別（bié）技術，即使是異種類（lèi）型的光纖（xiān），能夠準（zhǔn）確地 判別光纖類型，設定最佳適接條件，也能夠實現低損耗熔接。

（7）熔接損耗低：滿足（zú）電信集團對G.654E的驗收標準，具體見下表。

2.EXFO FTBx-750C OTDR，麵向1625nm光纜損耗的測試

EXFO OTDR在行業內有較高占有率，主（zhǔ）要應用於：幹（gàn）線光纜施工驗收、維護搶修、光纜廠生產/廠驗和第三方檢測等。

FTBx-750C結合高動態範圍和高分辨率，實現（xiàn）非常（cháng）精確的光纖/光纜測試。

在（zài）G.654E的測試經（jīng）驗方麵：

（1）參與中國電信集團上海金（jīn）華河源廣（guǎng）州幹線光纜線路工程驗收；

（2）參與長飛、烽火和亨通（tōng）的G.654E光纜廠（chǎng）驗；

（3）大規模使用於長飛、烽火、亨通、中天、富通等光纜廠的各個生產工位。

特點（diǎn）：

（1）顯示屏：8英寸     

（2）波長：1310±20nm，1550±20nm，1625±10nm

（3）動（dòng）態範（fàn）圍（wéi）（脈寬20us，SNR=1） 46dB

（4）事件盲區：≤ 0.5m

（5）線性度：±0.03dB/dB                            

長距（jù）離測（cè）試，對OTDR的線性度是一個（gè）考（kǎo）驗，EXFO優異的線性度使得現場測（cè）試數據的（de）重複性非常穩定

OTDR線性（xìng）度不好（hǎo）長距離末端曲線（xiàn）上翹（qiào）較（jiào）小的光纜平均損耗

3.EXFO FTB-5500B/5800，麵向（xiàng）PMD/CD測試

EXFO色散分析儀，滿足從驗證光纖傳統容量到將網絡升級到指（zhǐ）定速率的各（gè）種色度色散和偏振模色散測試要求。專為超長（zhǎng）距離、高速傳輸應用所設計，提供測試速度、精度和性能的保證。

（1）FTB-5500B 偏振模色散（PMD）分（fèn）析模塊

FTB-5500B PMD 分（fèn）析儀模塊是（shì）一款符合最新的（de）FOTP-124A測試標準，基於擴展幹涉法進行測試的PMD分析儀（yí）。可用於（yú）光放大線路或普通線路PMD的測量，是業界第一台基於幹涉法，同時可以穿通（tōng）EDFA進行PMD測試的儀表。由於去除幹涉圖樣中自相關峰對PMD 的影響，使測量更為精確。該方（fāng）法不僅適（shì）用普通光纜和器件測（cè）試，同時適（shì）用（yòng）於架空光（guāng）纜等（děng）環境變化大的測試，也是業界第一台可以測量低（dī）達PMD為零的PMD分析儀。主要特點：

● 全PMD測試（shì）範圍內4.5秒測試

● 沒有（yǒu）自相關峰（fēng）的影響，測試精度更高

● 檢測（cè）方（fāng）法可以朔源到NIST （美國國家標準與技術研究院）

● 架空光纜理想的選擇

● 專利技術，可以穿通 EDFA 進（jìn）行係統級測試

● 精度可以滿足100 Gbit/s 速率的需要

● 符合FOTP-124-A 最新測量標準， 基於擴展幹涉（shè）法進行測試。

（2）FTB-5800 色（sè）度（dù）色散（sàn）（CD）分析模塊

FTB-5800是一台基於相移法原理進行色散測量的色散（sàn）分析儀，測試（shì）方法符合FOTP-169標準，該方法為色散的基準測量法，適用所（suǒ）有類型的光纖（xiān）的色（sè）散分析。采用EXFO專利技術，無需收端（duān）和（hé）發（fā）端通（tōng）信，即可進（jìn）行色散測量。在鏈路中可以通過EDFA、隔離器等單向器件測試。主要特點：

● 0.1nm的實際色散測試步長：取樣點950個

● 基於相移法的高精度：可以評估色散補償斜率是否合適

● 混合光纖的精確測試

● 殘餘（yú）色散測試能力，可以穿通 EDFA

七．小（xiǎo）結

G.654.E光（guāng）纖可以顯著提升400G WDM等高（gāo）速係統（tǒng）無電中繼傳輸距離，是構建超高速超長距大容量骨幹（gàn）光網絡，是服務於國（guó）家“東數西算”戰略的落地實（shí）施，是新建光纖的（de）主要選擇（zé）之一。

91视频入口儀器在光纖/光纜的測試領域有三十年的行業底（dǐ）蘊，服務為於光棒/光纖/光纜的研發—生產—檢驗—工程驗收—維護搶修等運用，提供一攬子的（de）測試解決方案。

我們致力於為G.654E的施工的熔接、工程（chéng）驗收和日常維護提（tí）供優異的現（xiàn）場測試方案（àn）。