光纤通信：新技术层出不穷

宋涛

　　就在20多年前，当AT＆T在美国将两大城市连接起来时，建立了世界上第一条大型光纤链路。到了20世纪80年代中期，各大服务供应商都在使用光纤构建长途通信网络。20世纪90年代，当通过电信网络传输的数据业务量超过了这些网络中的语音业务量时（在很大程度上归功于互联网使用的迅速普及），人们对光纤网络的需求增长之迅猛更是令人惊讶。这是因为与传统的铜线网络相比，光纤网络在成本、容量和效率方面都具有明显的优势。

一、宽带通信需求激增

　　据市场调研公司RHK透露，仅北美的互联网业务量就达到了每月35万太字节。而到2003年，预计这一数字将超过1500万太字节。

　　此外，RHK预计，仅亚太地区对波分复用和同步数字分级体系设备的投资将从2000年的35亿美元增加到2004年的172亿美元，年平均增长率达到49％。RHK表示，骨干网和城域网中业务量的迅猛增长、各地区新网络的构建和亚太地区政策的放宽都促使服务供应商部署光纤网络。

　　RHK还发现，亚洲电信市场的总资本投资在2000年达到了850亿美元 与1999年相比增长了20％多。另外中国电信最近发布的一份报告透露，中国电信正计划在现有的“八横八纵”干线光缆的基础上再建多个大干线，以连接全国重要城市的光节点。到“十五”计划结束时，长途传输网络的光缆长度将超过30万公里，其中省际干线的长度将超过10万公里，从而形成一个高容量的物理基础传输网络。随着我国加入WTO（预计在2001年）的临近，内地所有主要运营商及新兴运营商都在计划增加骨干网容量，以便以极具竞争力的价格向最终用户提供所需的带宽。

　　有多种因素将影响带宽消耗量（将来4年内将增长100％到200％）。这些因素包括连接速度、用户采用率、地理连接模式、平均使用间隔、应用有效性和复杂性、微处理速度和带宽的吸引力。

　　直到最近，带宽增长率一直比较适中，年增长率为30％，在此过程中，宽带业务（56k拨号线路）和基于价格的竞争推动着网络和基础设施的优化。然而，展望未来，带宽将以前所未有之势增加，宽带业务和基于业务、时间的竞争将推动网络基础设施优化和运营的可扩展性。

　　仅在过去5年中，光纤技术领域取得了大量突破性进展，其中包括10Gbit/s网络的构建和单根光纤上每秒太比特容量的成功演示。不久前，业内成功演示了40Gbit/s和80Gbit/s网络。这些演示进一步突出了对速度更高、容量更大的网络的需求和期望。

二、五年来技术大突破

　　要全面发挥互联网的潜力，我们必须不断提高网络可靠性、速度和灵活性。这就要求我们构想一种非常可靠、可以灵活地支持新应用和业务而且成本低廉的网络。有一套真正的端到端解决方案，对于构建更可靠、速度更高而且更灵活的互联网也至关重要。

　　此外，我们还需要智能网络，它必须提供动态的带宽管理、集成的分组和光纤联网以及通过一体化解决方案实现的协调一致的故障排除功能。将来的网络还必须提供可扩展、可实现业务的多太比特连接管理解决方案，它应该可以集合和整理（groom）波长和子波长（sub wavelength）业务并提供灵活的恢复机制来满足业务需要。

　　超高容量和超远距离（4000km）解决方案对于演进长途网络也很关键，而先进的DWDM系统则是城域解决方案的一个重要组成部分。可靠性不再是一个业务差分因素，它已成为一项必备要求，而光纤层保护和恢复则是它的一部分。光纤和分组层上采用的经过实践验证的功能恢复方法可以更可靠、智能地根据根本原因处理网络性能下降情况。

　　要在一个业务要求瞬息万变的环境中提供灵活性，模块化光纤系统是一项必备条件。从收集层到高速核心网之间，我们需要提供多样化的上高速路（OnRamp）手段，使得我们能处理不同的协议和不同的传输速率。这是收集层波分复用设备非常重要的要求。

　　时分复用（TDM）和密集波分复用（DWDM）技术的发展帮助我们顺利演进了网络以处理业务容量问题。这两种技术可以提高光纤吞吐量模块性，而DWDM还可以提供一种解决容量问题的方法，因为它使服务供应商可以在一根光纤上合并和发送多个光信号。这样，服务供应商便可以灵活地增加专为增加光纤容量而设计的下一代TDM技术，以便通过将时间划分为更短的时间段和增加每秒传输的比特数量来处理比特率。

　　然而，寻求实现2.5Gbit/s和10Gbit/s以上线路速率的服务供应商还必须满足这一要求。服务供应商们正在寻求可以支持更高光纤核心传输速率的解决方案，以便实现高性能骨干太比特容量并有效管理带宽增长，同时降低在光纤上将每比特业务传输1英里所需的成本。

　　下一代技术的发展可以提高光纤层的容量和效率，而且还可以在一根传输线路速率为40Gbit/s的光纤上支持高达64Tbit/s的容量。这种结构可以扩展到80Gbit/s甚至更高。与DWDM网络设备协同使用时，全新的40G解决方案实现的太比特容量可以实现一种非常优化的解决方案来缓解网络核心的业务拥塞和瓶颈。

　　40Gbit/s平台可以提高网络的经济高效性，扩大光纤覆盖范围，同时降低对传统网络单元的需求。它在每英里上传输1比特业务的成本最低而且设计小巧，可以减少在中心局中所需的空间。一个完整的40Gbit/s平台将可以集成一个智能ASON（自动交换式光纤网络），以提供在传输层管理容量的功能，同时实现将带宽设置和多种端到端业务迅速重新路由至网络任何地方的灵活性。这有助于确保需求可以得到经济高效的满足。

　　光纤组件的其它进步和一体化网状体系结构的建立将为服务供应商带来更高效的解决方案。网状网的灵活性可以提高网络效率，同时降低总投资成本。网状体系结构允许进行多种灵活的网络配置，每一种配置都可以支持基于智能光纤交换机的电路设置和所请求保护级别上对不同多级别业务的路由。

　　多重路由功能允许经济高效的业务设置，而且可以通过缩短恢复时间提高网络的整体可靠性。灵活的带宽管理还使服务供应商可以在必要时租用不同波长。另外，可调谐的发射机将为光纤核心带来更大的灵活性，并通过在所有波长上使用相同激光器来降低库存成本。

　　我们无法预言今后五年内将取得什么样的进展，但有一点可以肯定，那就是对速度、效率和容量的需求将继续增长，正如互联网的使用一样。

摘自《天极网》