《電子技術(shù)應用》
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光通信未來發(fā)展的熱點技術(shù)展望

2010-01-30
作者:毛謙
關(guān)鍵詞: 光傳輸網(wǎng)絡 光通信

         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)實現(xiàn),再到今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。20年來光技術(shù)的兩個主要發(fā)展為WDM和PON,這兩個已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務傳輸發(fā)展平臺包括兩個方面,一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務,另一方面是向業(yè)務方面發(fā)展。展望未來,在光通信領(lǐng)域有幾個發(fā)展熱點即超高速傳輸系統(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,主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。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,需要實際測試,驗證合格后才能安裝開通。它的比較現(xiàn)實的出路是轉(zhuǎn)向光的復用方式。光復用方式有很多種,但目前只有波分復用(WDM)方式進入了大規(guī)模商用階段,而其他方式尚處于試驗研究階段。
        向超大容量WDM系統(tǒng)的演進
        采用電的時分復用系統(tǒng)的擴容潛力已盡,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。如果將多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號同時在一級光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用的基本思路。基于WDM應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,波分復用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球?qū)嶋H鋪設的WDM系統(tǒng)已超過3000個,而實用化系統(tǒng)的最大容量已達320Gbps,阿爾卡特朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統(tǒng),其總?cè)萘靠蛇_200Gbps。實驗室的最高水平則已達到2.6Tbps。預計不久的將來,實用化系統(tǒng)的容量即可達到1Tbps的水平。
         實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)
         上述實用化的波分復用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點到點通信為基礎(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)達地區(qū)投入了大量的人力、物力和財力進行預研,特別是美國國防部預研局資助了一系列光聯(lián)網(wǎng)項目。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單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡的發(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)絡基礎(chǔ)設施的重要組成部分。目前,為了適應干線網(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,也是現(xiàn)在研究的熱點。從長遠來看,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。但從當前技術(shù)發(fā)展、成本及應用需求的實際狀況看,它距離實現(xiàn)廣泛應用于電信接入網(wǎng)絡這一最終目標還會有一個較長的發(fā)展過程。
         IPover SDH與IP over Optical
        以lP業(yè)務為主的數(shù)據(jù)業(yè)務是當前世界信息業(yè)發(fā)展的主要推動力,因而能否有效地支持IP業(yè)務已成為新技術(shù)能否有長遠技術(shù)壽命的標志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分別稱為IPoverATM和IPoverSDH,兩者各有千秋。但從長遠看,當IP業(yè)務量逐漸增加,需要高于2.4吉位每秒的鏈路容量時,則有可能最終會省掉中間的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)展的不同時期和網(wǎng)絡的不同部分發(fā)揮自己應有的歷史作用。但從面向未來的視角看,IPoverOptical將是最具長遠生命力的技術(shù)。特別是隨著IP業(yè)務逐漸成為網(wǎng)絡的主導業(yè)務后,這種對IP業(yè)務最理想的傳送技術(shù)將會成為未來網(wǎng)絡特別是骨干網(wǎng)的主導傳送技術(shù)。
        光接入網(wǎng)——解決全網(wǎng)瓶頸
        近幾年,網(wǎng)絡的核心部分發(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;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)。
 

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