光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術(shù)實(shí)現(xiàn),再到今天的高速光纖通信也不過幾十年的時(shí)間。20年來光技術(shù)的兩個(gè)主要發(fā)展為WDM和PON,這兩個(gè)已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務(wù)傳輸發(fā)展平臺(tái)包括兩個(gè)方面,一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),另一方面是向業(yè)務(wù)方面發(fā)展。展望未來,在光通信領(lǐng)域有幾個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)即超高速傳輸系統(tǒng)、超大容量WDM系統(tǒng)、光傳送聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代光纖、IPoverOptical以及光接入網(wǎng)技術(shù)。
向超高速系統(tǒng)的發(fā)展
目前,10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應(yīng)用。但是,10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,而已經(jīng)鋪設(shè)的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求,需要實(shí)際測試,驗(yàn)證合格后才能安裝開通。它的比較現(xiàn)實(shí)的出路是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。光復(fù)用方式有很多種,但目前只有波分復(fù)用(WDM)方式進(jìn)入了大規(guī)模商用階段,而其他方式尚處于試驗(yàn)研究階段。
向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)
采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡,然而,光纖的200nm可用帶寬資源利用率不到1%,還有99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個(gè)發(fā)送波長適當(dāng)錯(cuò)開的光源信號(hào)同時(shí)在一級光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復(fù)用的基本思路?;赪DM應(yīng)用的巨大好處及近幾年來技術(shù)上的重大突破和市場的驅(qū)動(dòng),波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球?qū)嶋H鋪設(shè)的WDM系統(tǒng)已超過3000個(gè),而實(shí)用化系統(tǒng)的最大容量已達(dá)320Gbps,阿爾卡特朗訊公司已宣布將推出80個(gè)波長的WDM系統(tǒng),其總?cè)萘靠蛇_(dá)200Gbps。實(shí)驗(yàn)室的最高水平則已達(dá)到2.6Tbps。預(yù)計(jì)不久的將來,實(shí)用化系統(tǒng)的容量即可達(dá)到1Tbps的水平。
實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)
上述實(shí)用化的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng),其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實(shí)現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。由于光聯(lián)網(wǎng)具有巨大的潛在優(yōu)勢,美國、日本及歐洲等發(fā)達(dá)地區(qū)投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行預(yù)研,特別是美國國防部預(yù)研局資助了一系列光聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后又一新的光通信發(fā)展高潮。
開發(fā)新一代光纖
傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢,開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前,為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要,已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中,全波光纖將是以后開發(fā)的重點(diǎn),也是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。從長遠(yuǎn)來看,XPON技術(shù)無可爭議地將是未來寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向。但從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展、成本及應(yīng)用需求的實(shí)際狀況看,它距離實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于電信接入網(wǎng)絡(luò)這一最終目標(biāo)還會(huì)有一個(gè)較長的發(fā)展過程。
IPover SDH與IP over Optical
以lP業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)前世界信息業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力,因而能否有效地支持IP業(yè)務(wù)已成為新技術(shù)能否有長遠(yuǎn)技術(shù)壽命的標(biāo)志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分別稱為IPoverATM和IPoverSDH,兩者各有千秋。但從長遠(yuǎn)看,當(dāng)IP業(yè)務(wù)量逐漸增加,需要高于2.4吉位每秒的鏈路容量時(shí),則有可能最終會(huì)省掉中間的SDH層,IP直接在光路上跑,形成十分簡單統(tǒng)一的IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)(IPoverOptical)。三種IP傳送技術(shù)都將在電信網(wǎng)發(fā)展的不同時(shí)期和網(wǎng)絡(luò)的不同部分發(fā)揮自己應(yīng)有的歷史作用。但從面向未來的視角看,IPoverOptical將是最具長遠(yuǎn)生命力的技術(shù)。特別是隨著IP業(yè)務(wù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)業(yè)務(wù)后,這種對IP業(yè)務(wù)最理想的傳送技術(shù)將會(huì)成為未來網(wǎng)絡(luò)特別是骨干網(wǎng)的主導(dǎo)傳送技術(shù)。
光接入網(wǎng)——解決全網(wǎng)瓶頸
近幾年,網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化,無論是交換還是傳輸,都已更新了好幾代。一方面,網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò);而另一方面,現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上存在巨大的反差,制約全網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了能從根本上徹底解決這一問題,必須大力發(fā)展光接入網(wǎng)技術(shù)。