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在海底通信领域,华为是如何一步步击败国际巨头的?

本文作者:铁流 2015-11-12 20:30
导语:什么是海底通信系统和关键技术呢?成立于2008年的华为海洋能在短短7年里就能具备挑战阿朗、NEC、Tyco等国际垄断巨头的实力?

今年10月,华为击败阿朗、NEC、Tyco等国际垄断巨头,收获6000多公里的国际跨海通信工程——喀麦隆—巴西跨大西洋海底光缆系统的大单。这是继今年3月,华为海洋网络有限公司斩获马来西亚—柬埔寨—泰国海底光缆系统后取得的又一胜利。

回溯过去,这早已不是华为海洋第一次击败国际巨头,实现虎口夺食。自2009年伊始,华为海洋先后于地中海、马六甲海峡、塔斯曼海、鄂霍次克海接连收获国际大单。

那么,什么是海底通信系统和关键技术呢?成立于2008年的华为海洋能在短短7年里就能具备挑战阿朗、NEC、Tyco等国际垄断巨头的实力?

 在海底通信领域,华为是如何一步步击败国际巨头的?

(海底光缆分布图)

海底通信系统的组成

海底通信系统可分为中继海底光缆通信系统和无中继海底通信系统,有中继海底光缆通信系统主要由水下设备和岸上设备两大部分组成。

在海底通信领域,华为是如何一步步击败国际巨头的?

水下设备主要包括海底光缆、水下光中继器和水下分支单元。

海底光缆除与陆地光缆具有类似的光纤作为主要元件强化的封装和远供电源导体;

水下光中继器由掺饵光纤、泵浦光源、wDM藕合器、回环和oTDR通路、海底光缆的光藕合装置和连接壳体组成,具有监测和自动防护功能;

水下分支单元实现海底光缆的分支和电源远供的倒换。

岸上设备主要包括线路终端设备、SDH设备、远供电源设备、线路监测设备、网络管理设备以及海洋接地装置等。

线路终端设备一般为DwDM设备,负责再生段端到端通信信号的处理、发送和接收;


SDH设备承载在线路终端设备之上,在环形网络的情况下,形成环路自愈保护;


远供电源设备通过光缆远供导体向海底中继器馈电并通过海水和海洋接地装置回流,供电电流在1安培左右,供电电压可高达几千伏;


线路监测设备自动监测海底光缆和中继器的状态,在光缆和中继器故障的情况下,自动告警并故障定位。

海底通信关键技术在哪里?

传输系统设计技术。

影响传输系统性能的主要因素有光信噪比、色散、非线性。为了克服这些因素给海底光缆传输系统带来的影响,必须采用专门的技术和对策加以克服,包括低噪声光放大技术、前向纠错和色散补偿技术等。另外,水下中继器的间距设计也是其中设计的关键。

水下中继器技术。

水下光中继器是有中继海缆系统最重要的设备,对设备可靠性提出很高的要求,要求使用寿命超过25年。为实现高可靠性,在实现取电、放大的同时,需考虑状态监测、关键部件冗余备份等。对结构体积要求高,要求直径小适合敷设、高水压密封。另外,要求设备功耗小,并考虑长时间使用散热问题。

远供电源系统技术。

远供电源技术是控制传输距离和每光缆系统数的一个重要因素。远供电源系统采用高压恒直流的方式通过海缆远供导体向海底设备供电。可采用单端或双端供电方式,双端供电方式时,在一端故障情况下另一端自动转换为单端供电。远供电源系统参数选择与设计、供电方案、备份方案、故障与维护技术等难度大。

线路故障监测定位与性能监控技术。

包括网元管理系统以及海底设备的线路监控系统。其中网元管理系统实现对站内网元设备的集中监控,海底设备的线路监控系统用于检测海底中继器和光纤情况,在光缆和中继器故障的情况下,海底设备的线路监控系统可以自动告警并故障定位。

工程施工技术。

海缆系统施工受地域建设、海洋工程、施工设备等条件限制,工程建设涉及技术领域广泛,投资规模大,施工技术复杂。工程前期主要涉及工程设计、海缆路由选择、海缆制造运输;系统工程施工期间主要包含海缆路由定位、海缆敷设、海缆保护、陆地设备安装、检测与调试、工程验收等,技术复杂且难度高。

在海底通信领域,华为是如何一步步击败国际巨头的?

华为凭什么击败国际巨头?

一直以来,阿朗、NEC、Tyco三巨头曾占据海底光缆市场份额的80%,几乎处于垄断地位。

那么,年轻的华为海洋缘何具备挑战国际垄断具体的能力,而且还能做到虎口夺食呢?

让我们结合华为海洋在印尼一鸣惊人的成功案例去剖析背后的原因。

光纤通信借助对光信号采用复用、放大、整形、补偿等一些列手段,把信号进行超长距离的传送。信号传输时有个特点,就是信号会随着传输距离而衰减,每隔一定的公里数需要使用光纤放大器作中继器。

而根据能量守恒定律,实现光纤的放大和光信号的再生就必须有能量供应,比如由端站 PFE、海底光缆中的供电导体、分支单元和中继器中的电力设备组成的海底光缆远程供电系统。

因此,如果采用无中继器海底光缆,就可以省去供电系统和中继器的建设维护费用,这样一来。无论是建设成本,还是运营维护成本都会比有中继器海底光缆要低得多。

印尼被称为千岛之国。从太空俯瞰烟波浩渺的南太平洋,星星点点一万多个岛屿点缀在这片蔚蓝的球面上。大多数岛屿上山海相望、天各一方,海底光缆铺设非常困难。按照国际垄断巨头的方案,就必须大量使用中继器来放大光信号,而中继器及其配套电力系统的使用必然大幅提高成本。

而华为海洋经过详细实地勘察,发现Mataram等五个岛屿上的中心站点间的海上路由距离基本上是300—400公里这个范围,按照超过200公里部署的海缆就应该加装海底中继器以抵消长途传输导致的信号衰减的惯例,国际垄断巨头提交的方案确实是合情合理。

但华为海洋偏偏不信邪,敢于剑走偏锋,成功研发出长距离单跨技术,实现海底光缆无中继器信号传输超过400公里,这不仅大幅降低了海底光缆的建设和运营成本,更使华为一举击败国际巨头,赢得了客户。

华为海洋不仅依靠无中继器海底光缆方案大肆抢占短距离海底光缆市场。在长距离海底光缆市场,华为海洋也以技术为突破突破口,提升自己在该市场的竞争力。

要进入长距离海缆市场,必须要有海底中继器。华为海洋开创性地采用UJ技术开发出2纤对海缆中继器,并在此基础上,成功研发出第二代海缆中继器RPT1660和分支器BU1650。

RPT1660中继器具有独特的泵浦冗余架构,可满足区域和长距离海底光缆系统2对/4对/6对纤解决方案的高性能、高稳定性要求;分支器BU1650能满足海底光缆能灵活登陆多个站点,客户可以非常方便的进行海底设备和端站设备的管理。

两者不仅在性能上处于国际先进水平,更开创性的采用重量轻、强度高的钛合金作为外壳,能有效抵御鲨鱼及海洋生物的破坏,对抗深海海底的高压、腐蚀等恶劣的使用环境。

另外,中继器RPT1660和分支器BU1650还拥有纤细的体型,可直接犁埋并能很好适应敷设沟道,便于集成和施工,可大幅降低施工成本。至此,华为海洋已攻克长距离深海光缆系统所有难题,而且因为技术方面的突破和创新,使得华为海洋提交的方案无论从建设成本,还是日后的运营维护成本方面,都远低于国际同行,在某些关键设备上更显得尤为突出——Hibernia Networks首席执行长Bjarni Thorvardarson评估升级一组大西洋海底电缆所需设备的报价时,发现华为的大功率激光设备的价格只有其最接近的竞争对手报价的三分之一左右。

因此,华为海洋能够屡屡虎口夺食的根本原因是华为在通信领域深厚的技术底蕴。

结语

诚然,华为海洋在国际市场攻城拔寨的同时,我们不可忽视其背后全球海事系统有限公司和中国工业实力提供的支持和帮助。正是有了全球海事系统有限公司在海底光缆安装和维护方面的帮助和中国制造业在海洋施工船、光缆布放船、水下机器人等领域的技术突破为华为海洋能在国际市场上攻城拔寨夯实了产业基础。

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