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目前,發(fā)達(dá)國家的大城市商業(yè)區(qū)正在逐步實(shí)現(xiàn)將光纖敷設(shè)到大樓,并要盡早實(shí)現(xiàn)光纖到 辦公室、光纖到桌面,新開發(fā)區(qū)的新建線路直接采用光纖,已實(shí)現(xiàn)光纖到路邊。而在城市住 宅區(qū)和鄉(xiāng)村,銅線電纜還要持續(xù)使用很長一段時(shí)間,但“光纖到家”是接入網(wǎng)發(fā)展的最終目 標(biāo)。一般來說,實(shí)現(xiàn)“光纖到家”的成本很高,一般國家都是先發(fā)展光纖到用戶附近的路邊 (FTTC)和光纖到大樓(FTTB),然后再向光纖到家(FTTH)過渡。目前,發(fā)達(dá)國家中只有日本根 據(jù)自己的條件,最先提出在2015年實(shí)現(xiàn)光纖到家庭的目標(biāo)。
現(xiàn)在,影響光纖接入網(wǎng)發(fā)展的主要原因不是技術(shù),而是成本,直至目前,光纖接入網(wǎng)的 成本仍然太高。對(duì)于商業(yè)用戶來說,現(xiàn)在采用光纖與銅線接入網(wǎng)的成本很接近,因此,現(xiàn)在 新建的商業(yè)大樓都是直接采用光纖到大樓,對(duì)于重要部門則采用光纖到樓層或光纖到辦公室 。而對(duì)一般住宅用戶來說,采用光纖的成本比銅線要高一些,因此,光纖到家現(xiàn)在仍處于試 驗(yàn)階段。
無論是對(duì)于建設(shè)國家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),還是對(duì)于實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),能把電信網(wǎng)、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)和語言、數(shù)字、圖片、視像等各類信息綜合在一起的寬帶 接入網(wǎng)技術(shù)都已成為未來通信網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵,是今后一段時(shí)期內(nèi)國際通信技術(shù)研究、開發(fā)和 建設(shè)的熱點(diǎn)。接入網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展水平從某種意義上來說,代表著國家通信技術(shù)現(xiàn)代化的水平 。
采用光纖接入網(wǎng)是光纖通信發(fā)展的必然趨勢,盡管目前各國發(fā)展光纖接入網(wǎng)的步驟各不 相同,但光纖到家庭是公認(rèn)的接入網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。我國在“八五”計(jì)劃期間,初步建成了光 纖干線網(wǎng),“九五”期間,在進(jìn)一步完善光纖干線傳輸網(wǎng)的同時(shí),也加緊改造和建設(shè)接入網(wǎng) 。目前,全國已敷設(shè)光纜的總長度已超過100萬公里。
目前,我國所建設(shè)的DWDM系統(tǒng)基本上都是點(diǎn)到點(diǎn)的系統(tǒng)。我國現(xiàn)行的接入網(wǎng)中已較大量 采用了光纖接入的方式,包括采用有源光接入DLC(如以PDH或SDH為傳輸平臺(tái))和無源光網(wǎng) 絡(luò)(PON)的光纖接入方式,以實(shí)現(xiàn)FTTC、FTTB,為最終實(shí)現(xiàn)FTTH打下基礎(chǔ),在廣播電視系 統(tǒng)內(nèi),也有采用HFC技術(shù)的?,F(xiàn)在,光纖用戶環(huán)路設(shè)備已在全國各地廣泛應(yīng)用,以取代接入 網(wǎng)中的饋線,光纖逐漸向用戶延伸。有些地區(qū)已成功建設(shè)了光纖到路邊(FTTC)接入網(wǎng),寬 帶接入網(wǎng)也試驗(yàn)成功。目前,廣州、上海、深圳、北京等地均已建成了寬帶接入網(wǎng),除了提 供電話、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外,還可傳輸電視,提供電視點(diǎn)播、家庭購物等交互視頻業(yè)務(wù),并建成了 光纖同軸混合網(wǎng),采用共纜分纖的方式向用戶提供電話和有線電視業(yè)務(wù),預(yù)計(jì)到2004年,我 國將開展大規(guī)模的光纖接入網(wǎng)建設(shè)。
光通信市場及其技術(shù)發(fā)展趨勢
據(jù)美國Pioneer公司最新的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測,全球城域光網(wǎng)絡(luò)市場將從2001年的29.81億美元 增長到2005年的131.75億美元?,F(xiàn)在的中心問題是在迅速增長的城域光網(wǎng)絡(luò)市場中哪一種新 技術(shù)將占統(tǒng)治地位?另據(jù)美國的DeLL′Qro公司預(yù)測,全球光傳輸市場包括城域DWDM、長途 (陸地)網(wǎng)DWDM和SONET/SDH復(fù)用器等將從2000年的235億美元增長到2005年的573億美元。 其中,DWDM市場將從2000年的74億美元增長到2005年的365億美元;SONET/SDH復(fù)用器市場則 增長較慢,將從2000年的161億美元增長到2005年的208億美元。又據(jù)RHK公司最新統(tǒng)計(jì),200 0年亞太地區(qū)SDH和WDM市場達(dá)到了35億美元,比1999年的22億美元增長了63%。RHK公司預(yù)計(jì) ,2004年亞太地區(qū)SDH和WDM市場將達(dá)到172億美元,成為那時(shí)僅次于北美454億美元和海底光 通信364億美元的第三大SDH和WDM市場。正當(dāng)投資者們對(duì)美國和歐洲的光傳輸設(shè)備市場增長 放慢而憂慮的時(shí)候,亞太市場的好戲還在后頭。由于Internet的高速發(fā)展導(dǎo)致的骨干網(wǎng)和城 域網(wǎng)(光纖計(jì)算機(jī)網(wǎng))通信業(yè)務(wù)量的爆炸性增長,以及市場開放導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷擴(kuò)大 ,是亞太地區(qū)SDH和WDM市場近年來迅速發(fā)展的主要原因。
國際上光通信技術(shù)的發(fā)展很快,特別是實(shí)驗(yàn)室水平很高,商用化速度驚人。從應(yīng)用范圍 來說,光通信技術(shù)的發(fā)展主要有兩個(gè)大的方向:主干傳輸向高速率、大容量的OTN光傳送網(wǎng) 發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng);接入向低成本、綜合接入、寬帶化光纖接入網(wǎng)發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)光纖 到家庭和光纖到桌面。從光通信的各個(gè)部分來說,設(shè)備、系統(tǒng);光纖、光纜;無源、有源器 件都有長足的進(jìn)步。從普及使用的角度來說,光通信技術(shù)覆蓋了通信的各個(gè)領(lǐng)域,得到了廣 泛的應(yīng)用。在光纖接入網(wǎng)方面,無論是有源光纖接入DLC方式,還是無源接入PON方式,大部 分國家都是從FTTC或FTTB做起。它從光纖光纜、器件、設(shè)備、施工維護(hù)等方面盡可能地降低 光纖接入的成本。
在綜合寬帶光纖接入方面,目前主要采用的是基于ATM-PON的技術(shù)。這是無源光網(wǎng)絡(luò)和 ATM技術(shù)相結(jié)合的結(jié)果,可以提供面向21世紀(jì)的各種業(yè)務(wù)。雖然近年來,ATM與IP之爭,使AT M似乎處于不利地位,也影響到ATM-PON的推進(jìn)。但世界上14個(gè)主要的電信運(yùn)營商聯(lián)手組成 的FSAN集團(tuán),仍在密切合作,相互交流信息和經(jīng)驗(yàn),大力推進(jìn)ATM-PON的研究、開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn) 化進(jìn)程。目前已有6家公司研制出產(chǎn)品樣機(jī),用戶主要是中、小企業(yè)事業(yè)單位和普通居民, 價(jià)格是窄帶PON的1.5倍,但提供的業(yè)務(wù)種類和質(zhì)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于窄帶PON。在2010年實(shí)現(xiàn)FTTH 。
光纖接入網(wǎng)未來研究方向
未來的骨干網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)全光智能化的特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)要具有多業(yè)務(wù)支撐、高容量、易擴(kuò)展等 傳統(tǒng)傳輸設(shè)備所不具備的功能,因此新一代光傳輸設(shè)備仍有巨大的市場替代空間。下一步光 通信技術(shù)的發(fā)展仍然以高速、大容量為主,同時(shí)積極發(fā)展光纖接入網(wǎng)。由此可見,光傳輸設(shè) 備與光纖接入網(wǎng)是緊密相連的,也是同步發(fā)展起來的。
在光纖接入網(wǎng)方面,如何解決FTTH的問題,寬帶綜合光纖接入降低成本的研究,業(yè)務(wù)在 光纖接入網(wǎng)中的綜合與分流問題,接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理及其與交換機(jī)管理的關(guān)系問題均急待解 決。另一個(gè)重點(diǎn)是光通信技術(shù)與IP技術(shù)的結(jié)合問題。光通信如何適應(yīng)Internet的發(fā)展,IP over SDH、IP over WDM的近期、中期、遠(yuǎn)期目標(biāo)和如何實(shí)現(xiàn)都需要深入研究。
我國光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢
20世紀(jì)90年代中期以來, 國際上因特網(wǎng)迅速發(fā)展的浪潮推動(dòng)了傳輸技術(shù)的進(jìn)步,加快 了電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)走向融合的步伐。技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)而激發(fā)了信息市場的需求 ,同時(shí)也促進(jìn)了滿足IP業(yè)務(wù)為主的信息網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。IP組網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)將趨于簡化,網(wǎng)絡(luò)的 功能層數(shù)越來越少,容量和效率則越來越高,光因特網(wǎng)(IP over DWDM)將代表網(wǎng)絡(luò)體系 結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向 。
傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)和交換方式已難以適應(yīng)因特網(wǎng)和其它寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅速增長的需要,采 用統(tǒng)一的IP通信協(xié)議已成為發(fā)展的必然趨勢。光節(jié)點(diǎn)采用光分插復(fù)用器(OADM)和光交叉連 接器(OXC)的光傳輸網(wǎng)可對(duì)不同波長的信息實(shí)現(xiàn)上下和交叉連接的功能,為解決節(jié)點(diǎn)瓶頸 提供了技術(shù)基礎(chǔ)。大容量路由器在傳輸網(wǎng)的應(yīng)用將大大提高信號(hào)選路和轉(zhuǎn)發(fā)的速度。充分發(fā) 揮這些器件的功能,才能在DWDM傳輸網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)真正意義上的寬帶化。交換分組化網(wǎng)絡(luò)的資源 利用效率高,信令、計(jì)費(fèi)和網(wǎng)管簡單,有信息才占用網(wǎng)絡(luò)資源,可一次同時(shí)建立大量連接, 連接效率高,還可適應(yīng)非對(duì)稱的突發(fā)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸,而且建設(shè)維護(hù)運(yùn)行成本低,比現(xiàn)有 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有明顯優(yōu)勢。因特網(wǎng)技術(shù)將成為網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不竭動(dòng)力,一個(gè)高度靈活的超大 容量的光網(wǎng)絡(luò)將成為未來因特網(wǎng)的主要承載平臺(tái)。從世界范圍特別是發(fā)達(dá)國家來看,為了完 成這種變革,從標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和規(guī)范,設(shè)備的開發(fā)和生產(chǎn),到網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用試驗(yàn)都已邁出了重要 步伐。
我國過去十幾年來已建的光纖干線網(wǎng)大部分光纜芯數(shù)少(絕大部分在24芯以下)、單纖 容量低(大多數(shù)只滿足幾十至幾百M(fèi)b/S的速率),不能滿足迅速增加的因特網(wǎng)和寬帶數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)的需要。因此,大部分已建骨干光網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容改造的課題擺在了電信運(yùn)營商的面前。
在新建的骨干網(wǎng)光纜中,應(yīng)根據(jù)預(yù)期業(yè)務(wù)量的大小決定光纖芯數(shù)和采用什么光纖類型。 光纜結(jié)構(gòu)和幾年前相比沒有多大差異,只是纖芯數(shù)普遍增多,必要時(shí)采用帶狀光纜。利用高 壓送電線路的桿塔資源架設(shè)ADSS光纜的方式也有增長之勢。
由于我國大部分城市寬帶光纖城域網(wǎng)和接入網(wǎng)處于未建和始建階段,要建成一個(gè)高效完 善的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)作出整體規(guī)劃,充分利用已有的電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)及其它專用網(wǎng)絡(luò)資源,使線 路布局合理、經(jīng)濟(jì)高效。由于城域網(wǎng)相對(duì)距離短、分支多、節(jié)點(diǎn)密集,多纖芯的帶狀光纜是 最佳選擇。
但是隨著數(shù)字和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速增長,傳統(tǒng)意義上的城域網(wǎng)已經(jīng)成為寬帶增長的瓶頸 ,人們迫切需要建設(shè)新型的城域網(wǎng)來適應(yīng)這種增長的需求,因而對(duì)光纖也提出了更高的要求 。
我國由于地域和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的差異,寬帶接入網(wǎng)的市場需求和建設(shè)運(yùn)營現(xiàn)狀很不平衡 。有的地區(qū)尚未提上議事日程,開始建設(shè)的地區(qū)其接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也各不相同。作為過渡 方式,采取光纜和電纜混合組網(wǎng)的方式也不失為是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的形式,但采用WDM的無源 光纖網(wǎng)連接到辦公室和家庭是今后最有前途的方案。