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世纪之交的光通信技术<2>
7新一代的光纤
7.1新一代的非零色散光纤
面对超高速超大容量超长传输距离的发展形势，传统的G.652光纤已暴露出力不从心的
态势，开发新一代的干线光纤已成为历史的必然。一种非零色散光纤，称之为G.655光纤应
运而生。基本设计思想是在1550nm窗口工作波长区具有合理的较低的色散，足以支持10Gb
／s的长距离传输而无需色散补偿，从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本；同时，
其色散值又保持非零特性，具有一起码的最小数值，足以压制非线性影响，适宜开通具有
足够多波长的WDM系统，同时满足TDM和WDM两种发展方向的需要。初步研究结果表明，对于
以10Gb／s为基础的WDM系统，尽管G.655光缆的初始成本是G.652光缆的1.5～2倍，但由于
色散补偿成本远低于G.652光纤，因而采用G.655光缆的系统总成本大约可以比采用G.652光
缆的系统总成本低30％～50％。目前北美新敷设干线光缆已放弃G.652光纤和G.653光纤，
全部转向G.655光纤。而且第二代的G.655光纤——大有效面积的光纤和小色散斜率光纤也
已经大规模应用，前者具有较大的有效面积，可以更有效地克服光纤非线性的影响；后者
具有更合理的色散规范值，简化了色散补偿，更适合于L波段的应用。两者均适合于以10Gb
／s为基础的高密集波分复用系统，代表了干线光纤的最新发展方向。在这种形势下，我国
高业务量地区的新建光缆路由也应不失时机地停止建设G.652光纤，跨过第一代G.655光纤，
直接转向第二代G.655光纤。
7.2全波光纤
与长途网相比，城域网面临更加复杂多变的业务环境，要直接支持大用户，因而需要
频繁的业务量疏导和带宽管理能力。但其传输距离却短得多，因而很少应用光纤放大器，
光纤色散也不是问题。显然，在这样的应用环境下，怎样才能最经济有效地使业务量上下
光纤成为至关重要的网络设计因素。采用高密集波分复用技术将是一项很有前途的解决方
案。此时，可以将各种不同速率的业务量分配给不同的彼长，在光路上进行业务量的选路
和分插。在这类应用中，开发具有尽可能宽的可用波段的光纤成为关键。目前影响可用波
段的主要因素是1385nm附近的水吸收峰，因而若能设法消除这一水峰，则光纤的可用频谱
可望大大扩展。全波光纤就是在这种形势下诞生的。
全波光纤采用了一种全新的生产工艺，几乎可以完全消除由水峰引起的衰减。除了没
有水峰以外，全波光纤与普通的标准G.652匹配包层光纤一样。然而，由于没有了水峰，光
纤可以开放第5个低损窗口，从而带来一系列好处。最重要的是可用波长范围增加了100nm，
可复用的波长数大大增加。当可用波长范围大大扩展后，容许使用波长精度和稳定度要求
较低的光源、合波器、分波器和其他元件，使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降，
降低了整个系统的成本。可以预见，未来城域网的新敷光纤将会逐渐转向这种具有更长技
术寿命的新型光纤，我国也应抓紧时机进行开发和试验。
8 IP over SDH与IP over WDM
以IP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力，因而能否有效地支持
IP业务已成为所有技术能否有长远技术寿命的标志。
目前，ATM和SDH均能支持血，分别称为IP over ATM和IP over SDH，两者各有千秋。
IP overATM利用ATM的速度快、容量颗粒细、多业务支持能力的优点以及IP的简单、灵活、
易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的，不足之处是网络体系结构复杂、传输
效率低、开销损失大。而SDH与IP的结合（IP over SDH）恰好能弥补上述IPover ATM的弱
点。其基本思路是将IP数据报通过点到点协议（PPP）或LAPS直接映射到SDH帧，省掉了中
间复杂的ATM层。
IP overSDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征，形成统一的平面网，简化
了网络体系结构，提高了传输效率，降低了成本，易于实现IP组播和兼容不同技术体系实
现网间互联。最主要的优点是可以省掉ATM方式所不可缺少的信头开销。封装和分段组装功
能，使通透量增加25％左右，这对于成本很高的广域网而言是十分珍贵的。缺点是网络容
量和拥塞控制能力差，大规模网络路由表太复杂，只有业务分级，尚无优先级业务质量，
对高质量业务难以确保质量，尚不适于多业务平台，是以运载IP业务为主的网络的理想方
案，特别是容量较大时其性能价格比明显优于IP over ATM。采用这种技术的关键是千兆比
和太比特路由器，这方面已有重要突破性进展，例如美国Juniper和Cisco推出的千兆比路
由器，Avici，Nexabit和Pluris等推出的太比特路由器的性能已全面突破传统路由器的性
能限制。特别是进一步采用多协议标记交换（MPLS）后，其性能将得到进一步加强，而应
用范围也将进一步扩大。简言之，随着千兆比和太比特路由器的成熟和IP业务的大发展，
IP over SDH将会获得越来越广泛的应用。
从长远看，当IP业务量逐渐增加，则有可能最终会省掉中间的SDH层，IP直接在光路
上跑，形成十分简单的统一的IP网结构（IP over WDM），省掉了中间的ATM层与SDH层，
减化了层次，减少了网络设备；减少了功能重叠，简化了设备，减轻了网管复杂性，特别
是网络配置的复杂性；额外开销最低，传输效率最高；下一步可以采用不同波长来承载不
同的协议与业务从而代替了ATM业务汇集平台。总的看，由于省掉了昂贵的ATM交换机和大
量普通SDH复用设备，简化了网管，又采用了波分复用节省了大量光纤和再生器，其总成本
可望比传统电路交换网降低1～2个量级！
综上所述，现实世界是多样性的，网络解决方案也不会是单一的，具体技术的选用还
与具体电信运营者的背景有关。3种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和网络的不同
部分发挥自己应有的历史作用。但从面向未来的视角看，IP over WDM将是最具长远生命力
的技术。特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后，这种对IP业务最理想的传送技术
将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术。
9结束语
从上述涉及光纤通信的几个方面的发展现状与趋势来看，完全有理由认为光纤通信进入
了又一次蓬勃发展的新高潮。而这一次发展高潮涉及的范围更广，技术更新更难，影响力和
影响面也更宽，势必对整个电信网和信息业产生更加深远的影响。
摘自《电信技术》
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