光纤通信技术今后如何发展

光纤通信技术今后如何发展近来有人对光纤通信的进展情景,有些困惑。其一,在2000年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中很多小公司倒闭。特殊是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为:光纤通信的传输力量已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还许多,光纤通信技术不需要更多的进展。

笔者认为,光纤通信技术尚有很大的进展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的进展。在此主要争论光纤通信的进展趋势和市场。

光纤通信的进展趋势

1、光纤到家庭(FTTH)的进展

FTTH可向用户供应极丰富的带宽,所以始终被认为是抱负的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等缘由,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的有用化进程。

发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国ATT认为FTTH市场较小,在0F62022宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较乐观,要在10—12年内采纳FTTH改造网络。日本NTT进展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。

◆FTTH[遇到的挑战:现在广泛采纳的ADSL技术供应宽带业务尚有肯定优势。与FTTH相比:①价格廉价②利用原有铜线网使工程建设简洁③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满意需求。FTTH目前大量推广受制约。

对于不久的将来要进展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上嬉戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满意。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发,可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不行。

◆FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。

F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动敏捷;可以采纳廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了削减用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。

PON方案——优点:无源网络维护简洁;原则上可以节约光电子器件和光纤。缺点:需要采纳昂贵的高速光电子模块;需要采纳区分用户距离不同的电子模块,以避开各用户上行信号相互冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽相互占用,假如用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(根据目前市场价格,PEP比PON经济)。

PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采纳通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采纳以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采纳波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采纳。

发达国家进展FTTH的方案和技术方案,依据各国详细状况有所不同。美国主要采纳A-PON,由于ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts方案,采纳P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采纳副载波调制作为多信道复用的PON。

中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用敏捷,传输距离远等;宜采纳。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采纳GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采纳EPON比较多。FTTH技术方案的采纳,还需要依据用户的详细状况不同而不同。

近来,无线接入技术进展快速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,掩盖范围达100米以上,目前已可商用。假如采纳无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满意的。而采纳光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,假如采纳PON,就特殊简洁,由于此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简洁。假如,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX(1EEE802.16)掩盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采纳无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户接近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是将来的进展趋势。

2、光交换的进展什么是通信?

实际上可表示为:通信输+交换。

光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采纳电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应当采纳光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采纳的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。明显是不合理的方法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特殊是所谓ASON-自动交换光网络。

通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切