光通信新技术的展望

光通信新技术的展望光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现，再到今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。20年来光技术的两个主要发展为WDM和PON，这两个已经相对比较成熟。多业务传输发展平台包括两个方面，一方面是更有效承载以太网业务、数据业务，另一方面是向业务方面发展。展望未来，在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代光纤、IPoverOptical以及光接入网技术。1、向超高速系统的发展目前，10Gbps系统已开始大批量装备网络，主要在北美，在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后栗能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段，而其他方式尚处于试验研究阶段。1、向超大容量WDM系统的演进采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而，光纤的200nm可用带宽资源利用率不到1％，还有99％的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一级光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用的基本思路。基于WDM应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统已超过3000个，而实用化系统的最大容量已达320Gbps，阿尔卡特朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统，其总容量可达200Gbps。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps。预计不久的将来，实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。3、实现光联网上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑将增加新一层的威力。由于光联网具有巨大的潜在优势，美国、日本及欧洲等发达地区投入了大量的人力、物力和财力进行预研，特别是美国国防部预研局资助了一系列光联网项目。光联网已经成为继SDH电联网以后又一新的光通信发展高潮。4、开发新一代光纤传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前，为了适应干线网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。其中，全波光纤将是以后开发的重点，也是现在研究的热点。从长远来看，XPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向。但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看，它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。5、IPoverSDH与IPoverOptical以lP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业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。目前，ATM和SDH均能支持lP，分别称为IPoverATM和IPoverSDH，两者各有千秋。但从长远看，当IP业务量逐渐增加，需要高于2?4吉位每秒的链路容量时，则有可能最终会省掉中间的SDH层，IP直接在光路上跑，形成十分简单统一的IP网结构(IPoverOptical)。三种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，IPoverOptical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。6、光接入网解决全网瓶颈近几年，网络的核心部分发生了翻天覆地的变化，无论是交换还是传输，都已更新了好几代。一方面，网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络；而另一方面，现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90％以上)、原始落后的模拟系统。两者在技术上存在巨大的反差，制约全网的进一步发展。为了能从根本上彻底解决这一问题，必须大力发展光接入网技术。