我国光传输技术的发展

近 年来，随着电信体制的改革，由原邮电部一家为主到今天“六家半”公司共同参与经营电信业务，大大促进了电信行业的竞争，也大大推动了作为电信业基础的光传 输市场的蓬勃发展；随着IP技术的高速发展带来对带宽的巨大需求，原有的主要基于话音业务的电路交换网络已远远不能适应IP业务的需求。无论从体制和技术 的发展，都对光传输市场提出了更高的需求，强大的需求对光传输技术的发展产生了前所未有的拉动力，使得光传输技术的发展速度不但超过了摩尔定律所限定的 18个月增加一倍，而且还超过了数据技术发展的速度，成为近年来发展最快的技术。

一、 SDH技术的发展

我 国的电信网络采用的是分层的结构：跨省的一级干线网，省内联系各大城市的二级干线网，各地市的本地网和接入网。随着传输带宽的大幅增加，原来在一干、二干 中担当年角的622M和2.5G的传统SDH系统逐渐退到次要的位置，取而代之的是适合长途干线传输网的长距离大容量的密集波分复用（DWDM）系统，传 统的SDH系统逐渐从电信网络的核心退至网络边缘，主要应用于本地网和接入网的传输。由于其完善的保护机制，灵活的组网类型，并且通过级联功能增加了支持 ATM/IP的能力，所以传统的SDH系统仍然将是电信网络的主要组成部分之一。

与 传统的SDH系统逐渐从网络的核心退至边缘相对，另一类利用时分复用（TDM）技术发展起来的超高速SDH系统，包括10G、40G的SDH系统正逐渐发 展成熟，并开始在一干、二干中日益广泛得到应用。目前10G系统在全世界已经大批量装备网络，全球超过500网元，中国国内的一干、二干中也有相当规模的 应用；而且，中国电信将在京汉广、京沈长哈、京承哈、沪宁杭、沪杭福穗、宁汉、郑西大规模铺设G.655非零色散位移光纤光缆线路，建设10G以上高速传 输环网。40G甚至更高速的SDH系统也在试验室取得成功，预计2001年将有成熟的产品问世。

二、WDM技术的发展

时 分复用（TDM）技术发展到今天，单波长的传输速率已经接近了极限；然而光纤的可用波长达400nm，SDH系统仅利用了不到1%的带宽资源，所以波分复 用（WDM）技术从一出现就受到了人们的关注。波分复用技术通过扩展可用带宽、减小波长间隔，采用增益平坦技术、带外前向纠错技术等等，一方面增加复合波 长数，另一方面增加全光中继传输距离。如今，密集波分复用（DWDM）系统主要向两大领域发展：用于长途传输骨干网核心的大容量长距离的DWDM系统，以 及用于城域网的大容量短距离、具有多速率、多业务接口的低成本城域DWDM系统。采用DWDM技术，一对光纤的传输容量可以成几十倍、几百倍地增长，这为 IP业务的爆炸性增长提供了基础。

三、网络结构的变化促使SDH网元向节点设备演进

第 一代的SDH系统中，网络结构主要是自愈环和链形，网元类型可以被分为终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）和中继器（REG），其中应用最广泛、最 能代表SDH特点的是ADM。然而，光传输网络发展到今天，网络结构日趋复杂，已经不仅仅是最初简单的自愈环结构，而是由叠加环、相切环、相交环等组成了 越来越多的网孔形网络结构；SDH网元也由第一代ADM逐渐演进成节点设备。节点设备的特点是同时处于多个环形或链形网络中，具备多个不同速率，可支持多 种不同业务的接口，并且内置DXC，具有强大的交叉连接容量。

四、OADM、OXC技术的出现

单 纯的WDM设备只能组成点对点的全光网络，要想组成象SDH网络那样兼备灵活性和稳定性的全光网络，需要更加灵活的全光节点。光分插复用（OADM）和光 交叉连接（OXC）技术在此前景下产生。目前固定配置的OADM设备已经由许多厂家推出了商用产品，而应用各种可调滤光器技术的灵活配置的OADM也即将 投入商用。OXC产品目前还处在试验室阶段，因为尚未有合适的光交叉矩阵设备，可以兼顾性价比、稳定性，可灵活升级等因素。

五、光纤的演进

作 为光通信的传输媒介，光纤的发展也与各种新技术的发展交叉进行。目前应用最广泛的仍是传统的G.652光纤，但随着各种超高速TDM技术和大容量的 DWDM技术的发展，G.652光纤逐渐暴露出它的弱点。超高速TDM技术的发展，使得原来不是限制光中继距离主要因素的色散成为主要瓶颈，这促使工作在 1550nm窗口的色散为零的色散位移光纤出现，即G.653光纤。然而色散为零又会导致非线性效应的影响成为限制传输距离的主要因素，于是又产生了工作 窗口稍稍偏离1550nm的非零色散位移光纤，即G.655光纤。目前欧美国家新增光缆已开始大量应用G.655光纤，中国电信开始了调计和勘测，准备在 发达地区大规模敷设G.655光纤，为兴建超大容量、超高速的骨干传输网打好基础。

与G.655光纤用于长途骨干网不同，另一类全波光纤的出现则是主要为了城域网的应用。全波光纤通过特殊的工艺，消除了1385nm附近的水吸收峰，使得1350nm 1450nm之间的S波段可以应用，从而增加了100nm的可用带宽。对于城域网来说，无需长距离的传输，但需要支持多速率、多业务接口，而全波光纤可以比传统的G.652光纤提供更多的低成本的可用波长。

六、IP Over

现在IP信息的传输主要基于IP Over SDH、IP Over ATM、IP Over WDM三种技术。IP Over WDM因为省略了中间层，将大大降低网络成本，而且IP是无连接的技术，所以最终发展到IP Over WDM将是一种趋势；然而目前技术更为成熟、传输质量更有保证的仍是IP Over SDH、IP Over ATM。目前的光传输网络因为必须要兼顾IP业务，传统话音业务和其他业务，所以应用最为广泛的仍然是IP Over SDH和IP Over ATM技术。其中IP OSDH成为较为经济，而IOP Over ATM则有更好的质量保证，但成本较高。

我国光传输市场热点

近 年来，我国光传输市场发展非常迅速，光传输系统从PDH、SDH发展到DWDM+高速SDH系统（如32波+10G的320G系统）；电信运营商从原邮电 部一家发展到今天的电信、联通、移动、卫星、网通、吉通、铁通这“六家半”，而且随着去年12月5日上海信天通信公司的成立，标志着外资也开始进入中国电 信业务运营市场；设备供应商从开始清一色的国外厂家，发展到今天除了各大国际知名的通信厂家以外，还出现了以“巨大金中华”为代表的许多国内厂家，以及象 上海贝尔这样合资起家，走国产化道路的合资厂家。处于世纪之交，光传输市场再次出现一些令人瞩目的热点：

 一、超大容量传输骨干网：TDM+DWDM

随 着技术发展的成熟，传输骨干网应用超大容量传输系统的趋势日趋明显。它应用的技术主要是超高速SDH系统和大容量长距离的DWDM系统。经过了前两年各地 的小规模试点和摸索，10G SDH系统和32波DWDM系统等新兴光传输技术已经被证明了最成功和可靠的。随着越来越多的国内外厂商推出“32波DWDMx2.5G SDH”、“32波DWDMx10G SDH”的成熟商用系统，传输骨干网应用各种超高速SDH系统、超大容量传输系统的条件日趋成熟，中国电信开始准备在洋汉广、京沈长哈、京承哈、沪宁杭、 沪杭福穗、宁汉、郑西大规模铺设G.655光缆线路，目前已经由信息产业部邮电设计院、信息产业部北京设计院、浙江省邮电规划设计院三家着手设计工作。这 是中国电信在光缆干线中首次采用G.655非零色散位移光纤光缆。它能有效的支撑10Gb/s以上DWDM系统，对中国电信传输干线网建设意义重大。

二、城域网建设的兴起

城域网是近年出现的新名词，其特点主要包括：传输距离不长，一般在50-80Km以内；支持多速率、多协议、多业务接口；需灵活上下电路或波长；易于扩展，增加节点；成本较低。

对 应于这些特点，目前主要有三类解决方案：第一类是基于SDH技术的解决方案。通过SDH级联功能，增加ATM/IP处理能力，使单一设备可以处理SDH、 ATM、IP等多种信号。第二类基于二层交换和三层路由技术，将以太网扩展到广域网。第三类基于城域DWDM技术。因传输条件较好，距离较短，可应用全波 光纤大力扩展可用带宽，采用较低成本光器件组成DWDM系统，并可以省去光放器件进一步降低成本。因带宽较大，可以灵活上下波长。

总结：积极了解和掌握光传输发展的技术和市场热点，不仅有利于为国家信息基础设施（NII）奠定了一个坚实的物理基础，而且可以为我国新世纪的信息产业和国民经济的腾飞做好充分的准备。