在經歷了互聯網泡沫、電信低谷和光通信冬天的洗禮之后，互聯網、電信網和光通信網又恢復了理性、平穩的增長。2007年6月底我國互聯網網民數已達到1.62億，僅次于美國的2.11億，排世界第二位。其中我國寬帶上網的網民數達到1.22億。截止到2007年10月，我國的電話用戶數達9.02億，為世界第一。所有這些用戶的業務都是通過最基礎的光傳輸網絡來實現傳送的。光網絡的發展依賴市場的驅動，也必須靠技術的發展來支撐�；仡櫧陙砉饩W絡技術的發展，我們從提高容量、進一步智能化、電信級以太網的光傳輸和光纖到戶等四個方面對2008年光網絡技術的發展趨勢進行分析和展望。
2006年我國電信建設投資達2186.9億元，比2005年增長7.5%；從2007年前10個月的情況估計，2007年我國電信建設投資會比2006年增長6%～7%,為光網絡的發展創造了良好的條件。到2007年9月底，我國敷設光纜總數已達到544.1045萬皮長公里，所用光纖超過1億芯公里,比2006年末增長116皮長公里（27%）。這些數字標志著我國光通信網絡建設的穩步增長。
提高容量是光網絡發展的首要任務
光通信的最重要特點就是具有幾乎用不盡的帶寬資源。隨著信息社會的不斷發展，人們對信息服務的需求量與日俱增，就好象城市里無論怎樣修馬路卻總也趕不上汽車的增長而總是堵車一樣，光傳輸網建設總也趕不上信息業務量增長的需求，因此網民們上網總感到速度太慢。根據中國電信的預測，在未來5年之內，帶寬將以每年50％以上的速度增長，到2010年，干線帶寬流量將達到50Tbit/s以上，其中97%以上為數據帶寬。我們知道擴寬馬路和增加道路同樣重要，因此提高現有和新建光傳輸線路的容量是今后光網絡發展的首要任務。
提高容量的途徑有兩個：提高單通道的傳輸速率和增加通道數。目前應用的DWDM技術，單通道速率以10Gbit/s為主流，波長數最多可支持160波。進一步提高所支持的波長數不是沒有可能，但是難度較大。所以，將10Gbit/s升級為40Gbit/s成為非常迫切的任務，或者說40Gbit/s的應用日益急迫。我國通過“十五”科技攻關和“863”項目的支持，已經攻克了40Gbit/s的關鍵技術，在國際上首次實現了40Gbit/sSDH在G.652或G.655光纖上傳送560公里、80×40Gbit/s信號傳送800公里，并成功在上海到杭州的光纜線路上建成80×40Gbit/sDWDM系統，從2005年至今，運行良好。
中國電信于2007年9月，在南京到杭州的線路上成功地進行了40Gbit/s的傳輸試驗。這是我國第三次40Gbit/s傳輸，第一次試驗是2004年CERNET在北京至天津之間進行的40Gbit/s傳輸，第二次試驗則是上述上海到杭州之間的80×40Gbit/sDWDM系統。試驗本身除了驗證40Gbit/s技術的成熟度之外，更是顯示了運營商對提高傳輸容量的需求。另外，隨著以太網的速率從萬兆向40Gbit/s和100Gbit/s的發展，40Gbit/s的應用甚至更高的速率將是難以阻擋的潮流，我國光通信技術的發展也一定會順應這一需要。
光網絡智能化是重要發展方向
光通信技術近40年的發展歷史，主要是以傳輸為主線的。但是隨著計算機技術與通信技術結合越來越緊密，以及光網絡組網、調度、控制、生存性等各方面的需要，在光網絡中加入自動發現能力、連接控制技術和更完善的保護恢復功能，即光網絡的智能化是今后發展的重要目標。其中，ASON就是典型的例子。目前基于SDH的ASON技術已經基本成熟，其網絡節點設備最大交叉容量可達1.28Tbit/s，典型倒換時間遠小于50ms，在我國和國際上也都已經有了許多應用的實例，但是尚缺乏大規模網絡的應用經驗，特別是各種連接功能的應用缺乏實例。從技術層面上看，目前的ASON系統還可以支持多種業務，可以認為是ASON與MSTP的完美結合。有些ASON還具有40Gbit/s接口能力，使其傳輸容量大大提高，可適應網絡的長期發展需求。
基于OTN，即在OTN上面增加控制平面的ASON研究開發已經提到議事日程，目前研發的產品還具有光電兩層的交叉能力。電層面的交叉主要是ODUk的交叉，交叉能力可能超過2.56Tbit/s。光層面的交叉主要是波長交叉，由于每個波長的容量可以是10Gbit/s和40Gbit/s，所以交叉容量可以高達6.4Tbit/s～12.8Tbit/s。由于有光電兩個層面的交叉，所以整個網絡的管理水平必須提到新的高度。基于OTN的ASON的應用還沒有經驗可循，估計其應用實例會是和基于SDH的ASON的混合應用，否則其連接、調度的通路顆粒太大，不一定能適應網絡的需要。而完全基于光層的各種光交換技術，目前仍然停留在實驗室階段，鑒于器件和實際需求等多方面的原因，其具體應用還需要較長的時間。
電信級以太網的光傳輸將成為熱點
由電路型交換向分組型交換演變，是電信網的發展方向。因此，作為電信網主要傳輸方式的光傳輸網，其承載信號也要從以傳輸電路型信號向傳輸分組型信號過渡。以太網是最常用的分組信號，自1973年以太網發明以來的30多年里，以太網本身也經歷了一次次改進和變異，有了很大的發展。隨著以太網被廣泛使用，特別在電信網中使用，它必須適應電信網的要求而發生變化，于是電信級以太網應運而生。因此國際上眾多的標準化組織，都在制訂有關電信級以太網的標準。另一方面，原來為傳送電路型信號而建設的光傳輸網絡，也要適應傳輸以太網的要求而采用相應的技術�？偟膩碚f，之所以以太網發展為電信級，主要是要吸取原電信網面向連接的一些特性，提高網絡的可靠性、可管理性、可維護性、可運營性和安全性等等。而現有的光傳輸網絡在這些方面都是有保證的，主要是需要適應分組型的以太網信號的傳輸。
支持電信級以太網的技術有很多，目前比較流行的主要有三種：T-MPLS、PBT、PVT。實際上被看好的主要是前兩種。T-MPLS是基于MPLS技術的面向連接的包傳送技術，是MPLS的子集，是將數據通信技術同現有電信網絡有效結合的技術。傳統SDH在傳送分組信號時有一些缺點，難以滿足以太網業務需求，MPLS技術可以彌補SDH的不足。但若完全引入復雜的MPLS技術，則會大大提高設備成本和網絡復雜度。為適應分組傳送需求，須對MPLS技術簡化，并跟傳送平面關聯（比如SDH、MSTP等），從而成為T-MPLS技術。T-MPLS拋棄了MPLS繁復的控制協議族，簡化了數據平面，去掉了不必要的轉發處理，并增加了保護倒換和OAM功能。T-MPLS與它的客戶信號和控制網絡是完全獨立的，所承載的客戶信號可以是IP/MPLS，也可以是以太網。T-MPLS的連接具有較長的穩定性，這使它可具有傳送網絡所必備的保護倒換和OAM等功能特性。T-MPLS技術由數據平面、管理平面和控制平面三個相關平面組成，現在ITU-T正在制訂T-MPLS的相關標準，當前僅規范了T-MPLS的傳送平面和數據平面部分功能，還需進一步研究T-MPLS的多播、保護、OAM等功能，管理平面和控制平面也需進一步規范。
PBT（ProviderBackbone-Transport）技術源自IEEE802.1ah定義的運營商骨干網橋接PBB（ProviderBackbone Bridge），即MAC-in-MAC技術。MAC-in-MAC是基于MAC堆棧的技術，或者說MAC嵌套技術。用戶MAC被封裝在運營商MAC之中作為內層MAC加以隔離，增強了以太網的擴展性和業務的安全性。PBB引入了I-TAG，更適于與其它的技術如MPLS互通。PBT主要具有以下特點：
（A）基于MAC-in-MAC而不完全等于MAC-in-MAC，它主要通過網管和控制進行配置，使電信級以太網中的以太網業務事實上具有連接性，以便實現保護倒換、OAM、QoS、流量工程等功能；
（B）使用運營商MAC加上VLANID進行業務轉發，使電信級以太網受到運營商的控制和管理而隔離用戶網絡；
（C）基于VLAN關掉MAC自學習功能，避免廣播包泛濫，重用轉發表而丟棄一切在PBT轉發表中查不到的數據包。
PBT技術已經得到一些運營商的認可，ITU-T文稿中也有對PBT技術規范的提議，具體情況還要看進一步的發展。T-MPLS已經有了一系列的ITU-T建議，并正在開發更多的建議。由于其有電信背景，并基于現有的傳輸技術，估計今后會有一定的發展前景。
光纖到戶2008年將開始提速
日本是最早發起和部署光纖到戶的國家，在U-Japan計劃的牽引下，FTTH發展很快，以NTT為首的各個運營商，積極推廣FTTH。2007年6月底，FTTH用戶已經達到966萬戶，到第三季度已超過了1050萬戶，日本MMRI預計，日本在2009年的光纖到戶用戶將達到2175萬。韓國緊隨其后，政府在2003年開始制定“IT839戰略規劃”，最終實現u-Korea的目標。2007年底FTTH用戶可達到451.5萬戶，計劃2015年達1000萬戶。目前，北美FTTH用戶覆蓋數已經突破600萬，使用FTTH的用戶達到200萬戶。歐洲的法國、西班牙、瑞典、意大利、丹麥、荷蘭和挪威等國都在積極發展FTTH。2006年歐洲擁有250萬FTTH用戶。根據市場調研公司Frost&Sullivan最新的歐洲FTTH市場研究報告預測，2012年歐洲的FTTH用戶有望達到1400萬戶。根據Lightreading 預計：全球光纖到戶到2011年可達到8600萬戶。我國各省、市、自治區均有FTTH的試點、試運營和商用網絡，在高檔住宅區、普通住宅、商業中心區、普通寫字樓、網吧、農村信息化等方面均有應用。目前國內FTTH用戶已超過10萬戶，到2007年底，我國FTTH用戶達到15～20萬戶。
目前，光纖到戶的技術已經比較成熟。最早成熟的是APON，由于ATM網絡的發展不被看好，因此，我國基本不用APON。EPON技術以GEPON為主，比較成熟，互聯互通性能好，價格低，芯片和光器件供給充足，是目前FTTH的主流。GPON相對滯后，價格也比較高，幾次測試狀況都不很理想，但基本可進入試用。WDM-PON尚無標準，方案各一，業界對什么樣的PON可以稱為WDM-PON也還存在爭議。EPON、GPON標準先后成熟，正在研究開發10GEPON、10GPON標準�？傊�，FTTH在技術上沒有什么大的障礙。
除了技術之外，業界比較認同的推動我國光纖到戶發展的主要因素主要有三個：業務需求、成本和行業監管問題。
業務需求主要看用戶對寬帶業務的需求水平是否已經超過了金屬線接入技術所支持的能力。只要有成熟的寬帶視頻業務推出，又有豐富的內容可供選擇，人們對視頻的要求會越來越高，永無止境。而FTTH是最適宜于支持寬帶視頻及其互動業務的技術，任何金屬線接入技術都無法與之比擬。此外，當前家庭網絡（智能家居或數字家庭等）也在開始發展，而以FTTH為基礎的家庭網絡最容易實現，家庭網絡（智能家居）可以給人們帶來新的生活和工作模式。家庭網絡將從高檔消費家庭向普通家庭擴展，家庭網絡的發展又會促進FTTH的普及與發展。
成本問題比較敏感，也比較復雜。涉及初期建設成本、運營維護成本和用戶使用費等。初期建設成本和FTTH的普及推廣有著密切的互動關系，低成本利于推廣，大規模推廣又會使成本迅速降低。而FTTH的運維費用較低，一般為金屬線接入運維費用的三分之一。用戶使用費涉及資費策略問題，由于提供的帶寬大大高于金屬線接入，使用費略高，用戶應該能夠接受。根據日本的數據，USEN公司的FTTH包月費僅2980日元，只相當于3～4盒便當（盒飯）的支出。如果我國的FTTH用戶使用費也采取類似的資費水平，則大部分用戶是容易接受的。
FTTH是實現“三網融合”的最佳方式，但是三網融合又受到行政體制和行業監管的限制。行業監管涉及體制與管制等方面有關政策性很強的問題，相當復雜，難以在短時間內有大的突破。然而國家和政府已經在考慮這方面的問題，例如在《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十一個五年規劃的建議》中就提出：“加強寬帶通信網、數字電視網和下一代互聯網等信息基礎設施建設．推進‘三網融合’”，而且隨著今后“電信法”的發布與實施，在這方面會有法可依。目前為了推進FTTH的發展，不一定一下子全面解決三網融合的問題，可以先制定FTTH有關的發展政策，推動寬帶業務的健康發展，使FTTH快速發展，為三網融合創建一個良好的基礎平臺。
國內外有關光纖到戶的標準開發進展都很快。國際標準組織，如ITU-T、FSAN、EFM、IEEE、IEC等都開發制訂了與FTTH有關的標準，目前已經發布的有25個。國內有關光纖到戶方面的標準結合中國特色，有自己的體系。共分四個層面。第一層面是YD/T1619-2007寬帶光接入網總貌，該標準規定了寬帶光接入網的位置與定界、功能參考模型、分層結構、物理參考配置和應用類型、業務支持能力與接口、組成與功能要求、QoS功能框架、安全和認證功能、光纖傳輸技術、性能參數及要求、定時與同步要求、網管及操作維護框架要求和運行環境要求。第二層面是YD/T1636-2007光纖到戶（FTTH）體系結構和總體要求，該標準規定了光纖到戶（FTTH，FiberTo The Home）的體系架構及總體要求，包括FTTH系統的體系架構、網絡拓撲、支持的業務類型、實現技術與要求、性能指標要求以及運行和維護要求等，概要地規范了FTTH用光纜及線路輔助設施的基本要求。第三層面是系統與設備方面的標準，已發布9個，在研8個。第四層面是接入網用光器件方面的標準，已經發布的有11個，在研6個。
目前，中國電信已經完成了FTTH試點、測試、選型，進行了集采，首批達4萬線，并于2007年12月，在武漢召開“光進銅退”工作座談會，提出了2008年在全集團大規模推進光進銅退的思路。中國網通也進行了FTTH試點、測試、選型和集采。10月8日，中國網通香港上市公司發布公告稱，將投入150億元實施部分地區光纖到戶，預計在3～5年內建成。中國移動也實現了FTTx的多種應用。青海油田一次規模應用超過1萬戶。武漢市政府下發文件，確定2007年實現5萬戶，2008年10萬戶，2010年達50萬戶�？梢姽饫w到戶已具備推廣應用的基本條件，2008年要開始發力。要使FTTH在我國規模應用，政府應該有明確的導向，應該對全國的信息化有一個戰略的考慮（例如類似日本的U-Japan計劃），在方向上予以提倡，在投入上大力支持，在政策上給予優惠，充分調動各方面的積極性。有目前這樣良好的基礎，FTTH一定能在我國得以迅速普及推廣。
光網絡技術的進步一直沒有停止過，除了上面提到的幾方面之外，還有許多技術值得我們關注。例如，適宜我國大節點之間高速直達和西部人口稀少開闊地區的超長距離（1000km以上）傳輸技術、適宜島-島或陸-島之間及電力部門應用的超大跨距（300km以上）傳輸技術、100Gbit/s以太網傳送技術等，都是很有使用價值、具有實際意義的。總而言之，2008年將是我國光網絡技術得到更大發展的一年，今后我國的光通信技術將保持在國際先進行列，為打造我國的電信強國做出應有的貢獻。
|
