(赛迪顾问股份有限公司)
目前光通信的发展主要还是在向更大的容量进军，因为人们知道，在未来的信息社会里，人类对带宽的需求几乎是无穷的。但是，在向大容量进军的同时，如何有效地运行、管理和维护如此大规模的网络已经提到了历史的日程。为此，IETF工作组提出了自动交换光网络的概念，指出了未来光通信的发展方向。
光通信继续向大容量进军
最大限度的挖掘光通信的潜在带宽目前有两个方向。一个方向就是提高单信道的容量，在一个波长上尽量提高传输速率，从2.5Gb/s到10Gb/s、40Gb/s甚至80Gb/s以上；另一个途径是提高波分复用的信道数量，从16波、32波、40波、80波甚至1000波以上。目前，遍布全球的光缆通信网大都为实用常规光缆(G.652光纤)，为了取得更好的经济效益，就必须充分利用这些现成的、已敷设的光缆。面对迅速增加的信息量，2.5Gb/s的速率已经不能满足需要，在G.652光纤上，10Gb/s刚好可以运行，而40Gb/s的运行尚有缺陷，有待将来逐步改善。同时还有一个原因，目前网络发展迅速，已经出现了带有10Gb/s光口的路由器，加上企业网信息速率很大，1000Mb/s(即1Gb/s)以太网已经非常普遍，很多大公司已经在建设10×1000Mb/s(即10Gb/s)以太网。在北美，已经出现了直接租用10G带宽的客户。从更经济高效的匹配考虑，也是10G比2.5G更有前途。同时，40Gb/s传输技术也成为讨论热点，专家认为，40Gb/s适应于短距离传输，而在超长距离传送中，还是10Gb/s在目前比较有生命力。随着中国信息化步伐的加快，未来国家传输干线、经济发达省份的省网和大城市的城域网将以10Gb/s+波分复用组网为主，预计到2003年中国的10Gb/s市场规模会达到30亿美元。北电在10Gb/s领域占有相当的优势，全球市场份额在85%以上。国内的厂商如华为、中兴、烽火、大唐等也都开发了自己的高速产品。不久前北电收购了一家构建超远程无中继DWDM光纤网络系统的公司Qtera，将它的技术特长融入北电的10Gb/s产品中，从而具备了在普通光缆上构建4000km无中继的N×10Gb/sDWDM网络的能力。单波道的速率在1995年已达到10Gb/s(STM-64)，1999年40Gb/s(STM-256)已接近商用化。当前在实验室单波道速率的水平，电时分复用已达到160Gb/s(相当于STM-1024)，光时分复用已达到320Gb/s；多波道的商用水平为400Gb/s，实验室水平已经发布的是6.4Tb/s，可以达到的是16Tb/s甚至32Tb/s。密集波分复用的波道数最高已达到65536个波。光纤的应用窗口还将进一步扩宽，DWDM的波道数可以进一步增高。将来光复用也许是多种复用方式如DWDM、OTDM、OCDM等的混合使用。
另一方面，光通信设备的发展趋势是紧凑化、小型化。集成电路的线宽已可做到0.1nm以下，垂直型半导体管的研究成功，其体积比普通水平型半导体管小，开关速度快，使得ASIC的等效门数大大增加，单片系统成为现实。目前已有单片2.5Gb/sADM和单片10Gb/sADM研制成功的报道。光集成和光电集成的器件研究进展也很快，这使得光传输设备和其它设备如交换设备、路由器等集成在一起变得更为容易，简化了网络，方便了维护和管理。
智能光网是光通信的另一趋势
Internet和光技术的快速发展使通信行业发生了根本的变化。动态、快速的波长指配需求是光网络的主要趋势之一。光网络的规模在迅速扩展，光传送网的角色从原来的大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。随着光网络的规模不断扩大，如何支持、管理和维护如此大规模的网络成为一个主要的矛盾，这时自动交换光网络就应运而生了。自动交换光网络面临的挑战是如何把粗颗粒的WDM技术和光交换的优势结合起来，形成一个大吞吐量的光网络平台来有效地支持分组业务。采用类似Internet的结构来设计未来的自动交换光网络是我们的必然选择。实现光层上的自动交换会使未来的自动交换光网络具有流量工程的能力，也既可以使网络资源也可以按照用户的需求快速动态的分配，同时具有快速的网络恢复和自愈能力。从而降低网络运营商的运营成本。
在骨干网容量不断扩充，DWDM系统迅速普及的情况下，光网络市场出现了巨大的机会。网络运营商需要比现有光网络技术更有效和更经济的手段来管理这样的多波长网络。设备供应商提供涵盖了从超长距离DWDM传输方案到光交叉系统的解决方案。这些方案共同的价值趋向是为运营商提供光层网络的动态管理，快速地提供光层业务并降低运营成本。在过去5年内，随着因特网和基于IP业务的迅速增长和广泛应用。传统的基于TDM的网络是面向可预测的话音业务的，在处理基于分组包的数据业务时效率极低。运营商在逐渐改变他们的网络以更好的适应电信业务从电路交换到分组包交换的转变，在光层面上既完成传输功能也完成交换功能的需求非常迫切。
未来光通信网络发展的主要趋势为：组网方式开始从简单的点到点传输向光层联网方式前进，改进组网效率和灵活性；光联网将从静态联网开始向智能化动态联网方向发展，改进网络响应和生存性是未来发展的一项主要任务；智能网络对于运营商在竞争中推出与众不同的服务，以及节省运营开支起着至关重要的作用。同时，40Gb/s传输技术也成为讨论热点，专家认为，40Gb/s适应于短距离传输，而在超长距离传送中，还是10Gb/s在目前比较有生命力。
对于全光网络的发展来说，目前还存在一些技术挑战，如光网络的网络管理、网络的互联和互操作、光性能的监视和测试等。网络管理除了基本的功能外，核心光网络的网络管理应包括下列功能：光层波长路由管理、端到端性能监控、保护与恢复、疏导和资源分配策略管理。目前这方面的协议GMPLS已经由IETF工作组提出并逐步走向完善。
光通信一直是推动整个通信网络发展的基本动力之一。已经提出的智能光网络和城域光网络等代表了光通信的发展方向。智能光网络是实现长途通信和核心网构建的技术，受网络经济不景气的影响，目前这一领域的发展有所减缓，但它仍代表了光通信的发展方向。
摘自《通信产业报》
|