关于G.654E光缆验收和维护的现场测试方案

一、概述

近几年随着数据流量不断增长，传统承载网的数据传输和带宽压力不断增加，骨干网传输速率将从100G不断向200G/400G等更高速率升级。未来2年，超100G网络在整体市场份额中将超过60%，并且400G+将成为超100G网络的主流应用。中国移动研究院专家表示，从骨干网层面来看，单波400G即将开启，并进入长周期。因此，提前部署支持200G、400G系统的光纤光缆产品是建设高速信息网络的基础。但是，现网中使用的G.652光纤，已经无法满足未来光传输网络超高速率、超大容量、超长距离的传输需要。

G.654.E作为一种低损耗大有效面积的光纤，可满足超高速率和超长距离传输的需要，站上了历史的舞台。

二．G.654E 光纤的简介

1.什么是G.654光纤

  G.654系列是一种光纤标准，主要是为长距离传输（如海底传输系统）建立的。G.654光纤的正式名称是"截止波长位移光纤（Cut-off Shifted Fiber (简称：CSF）"，适用于使传输衰减损耗最小的C~L波段（1530~1625nm）。

根据国际电信联盟ITU-T的分类，G.654系列光纤可分为五个子类别：A、B、C、D和E。其中，G.654.C和G.654.D的特点是超低损耗、扩展模场直径（MFD），以及减小非线性效应，从而大幅提升了传输性能（改善了光信噪比）。除了海底光缆，陆地传输系统的数据传输速度也正变得越来越快，传输容量也越来越大，同样要求光纤具备低损耗和低非线性。因此，2016年首次设立了一个子类别（G.654.E），作为G.654系列中应用于陆地传输系统的专门分类。

2.G.654.E光纤特点

新型G.654.E光纤有效面积增加62.5%，光纤损耗降低10%，传输性能提升，在承载超100G方面具备优异的性能，有利于全光组网。因此兼具低非线性效应（大有效面积）和低衰减系数的G.654.E光纤是200G、400G及未来Tbit/s超高速传输技术的首选光纤。

光纤的材质

标准光纤通过在纤芯中加入GeO2（二氧化硅）提升折射率，包层则使用石英玻璃。然而，G.654是纯硅芯石英光纤的结构：纤芯由纯石英玻璃制成，通过在包层的石英玻璃中加入F（氟）等元素来降低折射率。由于纤芯是由纯石英玻璃制成的，因此可以实现低传输损耗，并且也最适用于长距离传输。

低的非线性效应

提高网络传输性能是一个系统工程，如400G长距离传送面临香农极限、高波特率器件（高速、高性能）、超宽频谱资源技术（C+L）等关键挑战，解决香农极限难题的手段就是提高光信噪比。G.654E光纤增大光纤的模场直径，支持更高的入射功率；光纤的模场直径越大，通过光纤横截面的能量密度就越小，从而改善光纤的非线性效应，提升光纤通信系统的信噪比。G.654E相比同缆的G.652.D，承载的同速率系统OSNR余量均有提升（1.82dB-2.78dB），入纤功率均有约1dB的提升。

中继站成本可控制

相比G.652光纤，G.654.E光纤无电中继距离优势明显，可以延长无电中继传输距离，可达900km以上，减少中继站设置。

三．G.654.E光缆的商用工程

一直以来，国内三大运营商都在积极推动G.654.E光纤的测试和商用，其中最为积极的当属中国联通，不断携手业界应用、推广G.654.E光纤。2015-2017年，中国联通分别在东部干线网络和西部干线网络开展试点，其中东部试验网选择了带宽需求量大、最有可能优先部署400G技术的山东济南-青岛，光缆长度约430km，在验证人工和气流法布放光缆对大有效面积光纤性能影响的同时，进行400G系统的传输性能现网测试验证。西部试验网选择了工作环境复杂，途径戈壁滩、天山以及草原的新疆哈密-巴里坤段，光缆长度约150km，充分验证架空敷设工艺对大有效面积光纤的影响、较恶劣环境下长期运行的光缆的性能。

中国电信也积极探索并在业内率先规模引入G.654E超低损耗及大有效面积新型光纤。2019-2021年中国电信开展了上海-金华-河源-广州G.654.E光纤光缆试商用工程，全G.654.E部署，实际线路最长2000km、衰减≤0.174dB/km、有效面积130μm2。并基于该光缆进行了单波长400Gb/s DWDM系统超长距传输现网试验。现网比对测试结果表明，G.654E光缆的应用可以使得系统OSNR相较传统G.652D纤芯环境提升3.5dB，起到延长无电中继传输距离、减少电中继数量和节能降耗等实际效果，对未来单波1T及更高速率传输系统的发展演进提供有力支撑。

中国移动早在2016年在北京-济南-南京线路上也开展了大有效面积超低损耗光纤试商用。光缆采用G.654E+G.652D的混纤共缆结构。

由于G，654.E光纤输入功率大、传输容量达、传输损耗低，未来将被广泛使用于国家电网、各大运营商等大型数据中心的线路传输。

2021年11月，中国电信决定在四圈六轴区域重点部署G.654.E光纤光缆，四圈指的是长三角、京津冀、成渝、粤港澳四个经济圈，六轴就是任意两个经济圈的主干连接。

 根据G654.E光纤的普及，EXFO-法特科技出了以下解决方案

1.EXFO FTBx-750C OTDR，面向1625nm光缆损耗的测试

EXFO OTDR在行业内有较高占有率，主要应用于：干线光缆施工验收、维护抢修、光缆厂生产/厂验和第三方检测等。

FTBx-750C结合高动态范围和高分辨率，实现非常精确的光纤/光缆测试。

特点：

（1）显示屏：8英寸     

（2）波长：1310±20nm，1550±20nm，1625±10nm

（3）动态范围（脉宽20us，SNR=1） 46dB

（4）事件盲区：≤ 0.5m

（5）线性度：±0.03dB/dB                            

长距离测试，对OTDR的线性度是一个考验，EXFO优异的线性度使得现场测试数据的重复性非常稳定。

2.EXFO FTB-570，面向PMD/CD测试

EXFO色散分析仪，满足从验证光纤传统容量到将网络升级到指定速率的各种色度色散和偏振模色散测试要求。专为超长距离、高速传输应用所设计，提供测试速度、精度和性能的保证。

FTB-570主要功能和特点：

1.单端测试效率高：从单个位置对多条链路进行CD/PMD测试，从而最大限度地减少返场次数并降低运营成本（OPEX）

2.动态范围非常出色：有反射器时可达37 dB（无反射器时可达30 dB）

3.快速精准：在25秒内获得精准的CD和PMD测量结果，以及长度和 时延测量结果

4.频段覆盖范围广：O波段和SCL波段

5.符合标准：符合行业标准（如ITU-T G.650.3、TIA-455-243、TIA-455-175-C和IEC61282-9）

6.单键操作：避免人为错误，一次性获得正确结果

7.连接性能：通过EXFO Exchange和FastReporter 3，利用云托管功能进行任务管理和报告，同时确保各个团队的操作符合相关标准

应用：

1.400G/800G及速率更高的链路鉴定

2.城域网、核心网、DCI和小区/移动xhaul网络测试

3.完全合规的光纤鉴定（使用光纤测试工具和云托管功能）

3.EXFO FTBx-5235光谱分析仪

主要功能特点：

1.紧凑的入门级OSA，适用于部署任何类型的WDM网络

2.手持式OSA，配备大尺寸显示屏

3.便携、轻巧

4.有线运营商的理想之选

5.用户界面非常直观

6.可安装在FTB-1v2 DC、FTB-1 Pro DC、FTB-2/FTB-2 Pro和FTB-4 Pro平台内

7.非常可靠（由全球知名的手持式OSA厂家精心打造

全新的FTBx-5235：一台OSA可适用于所有的WDM技术 

FTBx-5235是一款紧凑的入门级光谱分析仪，适用于一系列现场应用，包括DWDM和CWDM网络调试与排障。它包括OSA 的所有典型功能： 

› 功率和波长测量 

› WDM和偏移模式 

› 根据IEC 61280-2-9（插值法）进行OSNR测试 

› 脱机后期处理测试结果 

用户可迅速学会如何操作FTBx-5235，因为它具备直观的Windows界面。FTBx-5235测量的最大功率可达每通道23 dBm，成为测试现代有线运营商网络的理想解决方案。

4.EXFO FTBx-88480 10G/40G/100G/200G/400G以太网测试仪

功能与特点

1.基于IEEE标准，提供1G至400G以太网测试功能 

2.测试速度加倍：通过双端口测试同时验证两条链路（1G至400G） 

3.提供一整套1G至400G以太网测试功能，包括EtherBERT、RFC 2544、EtherSAM Y.1564、智能环回、双端口流量生成与监测 

4.采用先进的开放式光模块系统（OTS）设计，可非常灵活地支持现有和未来的光模块 

5.灵活新颖的解决方案，可支持现有的SFP-DD、OSFP和QSFP-DD 接口，以及下一代技术（如100ZR、400ZR、Open ZR+等数字式相干光模块） 

6.兼容EXFO的最新版便携式FTB-1 Pro平台，构成非常紧凑的双端口400G解决方案

青岛法特科技有限公司为国内EXFO一级代理，为您提供EXFO各类通信解决方案。