基于光通信技術(shù)的幾點分析

行業(yè)的復(fù)蘇預(yù)示著應(yīng)用需求的增長，在世界經(jīng)濟形式好轉(zhuǎn)、電信業(yè)開始逐步復(fù)蘇的今天，了解光通信技術(shù)在實際生活中應(yīng)用及未來前景，對我們作好下一階段電信建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)想具有一定的意義。

一、智能化的光傳輸網(wǎng)絡(luò)與ASON

無論是技術(shù)本身還是對于實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，ASON所帶來的先進性都是令人驚喜的：通過流量工程，允許將網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)地分配給路由；便于引入諸如按需帶寬業(yè)務(wù)、波長批發(fā)、波長出租、動態(tài)路由分配、L1 VPN等新的業(yè)務(wù)類型。智能光網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，但它在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用將是一個逐步演進的過程。在這一演進過程中，需要考慮到以下因素的影響：設(shè)備的兼容性和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)濟性（包括建設(shè)成本、運營與維護、收益），業(yè)務(wù)的平滑過渡和新業(yè)務(wù)的引入，組網(wǎng)模式，節(jié)點技術(shù)的成熟情況，信令、路由和接口協(xié)議的標(biāo)準化進展等。目前，能夠部分支持ASON智能的光節(jié)點，已經(jīng)開始逐步應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)。從實際進展情況看，ASON大規(guī)模應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)各層面還需要一定時間，它將首先在長途骨干網(wǎng)和城域骨干網(wǎng)中得到應(yīng)用，進而逐步向網(wǎng)絡(luò)邊緣滲透?？紤]到引入獨立控制平面所帶來的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，具有完整ASON智能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可能不會大量部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣（如網(wǎng)絡(luò)接入層）。在網(wǎng)絡(luò)邊緣的一個可能的選擇是：由SDH ECC提供ASON控制平面所需的傳輸帶寬，如需要還應(yīng)進一步對ASON智能進行適當(dāng)?shù)牟脺p以降低資源占用，最終實現(xiàn)具有高性價比的智能光傳輸節(jié)點。

二、更高的傳送容量和更長的傳輸距離

和具有更高的傳輸容量一樣，具有更長的傳輸距離同樣是光通信技術(shù)不斷前進的方向之一。有關(guān)這一方面的技術(shù)與應(yīng)用研究已經(jīng)達到了一個較高的水平：OFC2002就已經(jīng)有實現(xiàn)Tb/s級容量傳輸11000km的報導(dǎo)。OFC-2003報導(dǎo)的最長傳輸距離也是11000km，傳輸容量為3.73Tb/s。另外，OFC-2003報導(dǎo)的最高傳輸速率6.4Tb／s系統(tǒng)的傳輸距離長達3200km。

三、城域WDM技術(shù)的發(fā)展及CWDM

隨著城域網(wǎng)內(nèi)傳輸帶寬需求的不斷增長，WDM系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用于城域傳輸網(wǎng)絡(luò)。和長途光網(wǎng)絡(luò)相比，城域光網(wǎng)絡(luò)具有傳輸距離較短、拓撲靈活，以及接入業(yè)務(wù)類型豐富等特點。因此，應(yīng)用于城域環(huán)境的WDM系統(tǒng)，在具有大容量特點的同時，還具有組網(wǎng)靈活、易擴展、低成本和易管理等優(yōu)點。城域WDM系統(tǒng)包括城域DWDM和CWDM。應(yīng)用環(huán)境的不同，使城域WDM系統(tǒng)的設(shè)備配置及技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)了一系列新的特點。由于城域網(wǎng)內(nèi)的傳輸距離一般在100公里以下，因而相應(yīng)WDM系統(tǒng)通常無須使用光放大器，對光收發(fā)模塊的要求也明顯降低。由于可能省掉光放大器，WDM系統(tǒng)波長數(shù)目的增加將不再受到光放大器有效增益帶寬（增益平坦）的限制，可以允許使用波長間隔較寬、波長精度和穩(wěn)定度相對較低的光收、發(fā)模塊和合、分波器件，進一步降低系統(tǒng)成本。當(dāng)系統(tǒng)的波長間隔擴大到一定程度（如大于2nm）時，就是CWDM。CWDM也是城域光網(wǎng)絡(luò)中值得關(guān)注的一項技術(shù)。和城域DWDM主要應(yīng)用于城域骨干網(wǎng)絡(luò)不同，CWDM更多應(yīng)用于城域網(wǎng)絡(luò)的邊緣。CWDM對器件的要求比DWDM低得多。以分波器為例，DWDM系統(tǒng)中使用的100GHz（0.8nm）濾波器一般大約有150層，而CWDM系統(tǒng)中使用的2500GHz（20nm）濾波器只需50層，其成本比DWDM濾波器的成本少50％，而且預(yù)計在未來的2到3年內(nèi)，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)后的成本可望再降低1/3。

四、寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展

無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是為了支持點到多點應(yīng)用而發(fā)展起來的光接入技術(shù)。窄帶PON幾乎沒有怎么實際應(yīng)用就被寬帶PON（BPON）取代了，BPON目前出現(xiàn)了APON、EPON和GPON這3種技術(shù)。（1）APON（ATM PON）是FSAN（全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)）于20世紀90年代中期開發(fā)完成，并隨后確定為ITU標(biāo)準（G.983）。由于存在復(fù)雜性高和數(shù)據(jù)傳輸效率低等問題，因此雖然APON的技術(shù)相對成熟，除了在日本有規(guī)模應(yīng)用外，始終沒有得到廣泛的應(yīng)用。（2）EPON（Ethernet PON）是IEEE組織“以太網(wǎng)最后一公里（EFM）”研究組于2000年11月通過的標(biāo)準。以太網(wǎng)作為最流行的企事業(yè)用戶接人手段，具有建設(shè)成本、運營成本較低，可擴展性好，安裝維護容易等特點，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α＃?）GPON是FSAN組織于2001年開始起草的傳輸速率超過1Gb/s的PON標(biāo)準。2003年1月，兩個有關(guān)GPON的標(biāo)準（G.984.1和G.984.2）在ITU得到通過。

五、走進電信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的城域光以太網(wǎng)技術(shù)

光以太網(wǎng)技術(shù)是構(gòu)建光城域網(wǎng)的主流技術(shù)之一，它將以太網(wǎng)的優(yōu)越性擴展到了城域網(wǎng)范圍，可以非常方便地擴展用戶的數(shù)量。進一步提高光以太網(wǎng)的可運營、可管理能力，一直是該技術(shù)的主要發(fā)展方向。在這一需求的牽引下，城域光以太網(wǎng)正在從過去簡單的Ethernet over fiber、Ethernet over DWDM向Ethernet over RPR，甚至Ethernet over SDH/SONET發(fā)展。

為了提高以太網(wǎng)的可運營、可管理能力，人們試圖通過附加各種技術(shù)對傳統(tǒng)以太網(wǎng)進行改造，具體包括：利用MPLSoE、帶寬控制等技術(shù)實現(xiàn)對以太網(wǎng)的控制和分等級的QoS，利用VLAN、策略路由、Web認證等技術(shù)增強以太網(wǎng)的安全性和可管理性；利用AAA等技術(shù)實現(xiàn)對以太網(wǎng)接人用戶的計費和行為審計；將CDN技術(shù)、L4-L7交換技術(shù)應(yīng)用于以太網(wǎng)交換設(shè)備中，提供面向用戶的個性化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。