摘要：本文對光纖通信系統的若干熱點技術領域的發展趨勢作了簡要總結和展望。 主要結論是：SDH將向融合的低成本多業務平臺轉型；某些新型光以太網解決方案正逐漸具備公用電信網所要求的必備功能和性能，成為城域多業務網的可選技術，但還需要解決一系列問題；40Gibt/s系統技術已趨成熟，但是大規模應用還需時日；超長距離WDM傳輸系統技術和市場均已成熟；粗波分系統在我國城域網具有良好的發展前景；點到點WDM傳輸將走向自動交換光網絡；EPON和GPON將成為主導FTTH技術。但大規模應用還需要解決成本、配套技術和應用問題。
關鍵詞：光纖通信WDMEPONGPON

1、引言

世紀之初，由于網絡泡沫、光纖泡沫和3G泡沫的破滅使世界電信業陷入了空前的困境，光纖通信首當其沖。幸運的是，電信的內在需求沒有根本改變，人們沒有少打電話，也沒有少上網，短信業務如火如荼，網絡電視(IPTV)業務蓄勢待發，電信業務市場仍然繼續成長，世界網絡帶寬需求的年增長率依然高達50%-100%，而我國在過去幾年里的干線業務量和帶寬需求的年增長率超過200%。然而，泡沫引起的困境只是放慢了發展的速度，絕不會也不可能停止電信技術和業務的發展進程，電信業經過幾年的調整后正開始步入正常的理性發展軌道。下面僅對光纖通信系統技術的發展趨勢作簡要總結和展望。

2、SDH向下一代融合的低成本多業務平臺轉型

SDH依然是電信網的主導傳送體制。然而，由于WDM的出現和發展，SDH的作用和角色有了很大轉變。在長途干線網上，SDH的作用已經降低為WDM層的客戶層，其角色正開始向網絡邊緣轉移。鑒于網絡邊緣復雜的客戶層信號特點，SDH必須從純傳送網轉變為傳送網和業務網一體化的多業務平臺，即融合的多業務節點。其出發點是充分利用大家所信任的SDH技術，特別是其保護恢復能力和確保的延時性能，加以改造以適應多業務應用，支持層2乃至層3的數據智能，構成業務層和傳送層一體化的多業務傳送平臺(MSTP)。

近幾年，隨著網絡中數據業務份量的持續加重，SDH多業務平臺正逐漸從簡單地支持數據業務的固定封裝和透傳的方式向更加靈活有效支持數據業務的下一代SDH系統演進和發展。最新的發展是支持集成通用組幀程序(GFP)、鏈路容量調節方案(LCAS)和自動交換光網絡(ASON)標準。

GFP是一種可以透明地將各種數據信號封裝進現有網絡的通用標準信號適配映射技術，簡單靈活，開銷低，效率高，有利于多廠家設備互聯互通，能夠對用戶數據實施統計復用，還有QoS機制。此外，利用簡化任意字節塊每次的處理過程，GFP降低了對數據鏈路映射和去映射過程的處理要求。利用現代光通信的低誤碼特性，GFP還進一步降低了接收機實施復雜性、設備尺寸和成本，使GFP特別適合于高速傳輸鏈路應用，例如點到點SDH鏈路、OTN中的波長通路以及暗光纖應用。

LCAS則定義了一種可以平滑地改變傳送網中虛級聯信號帶寬的方法，以自動適應有效業務帶寬，信令傳輸由普通的SDH網元和網管系統完成。采用LCAS的最大優點在于有效凈負荷可以自動映射到可用的VC上，這意味著帶寬的調整是連續的，不僅提高了帶寬指配速度，對業務無損傷，而且當系統出現故障時，可以動態調整系統帶寬，無須人工介入，還可以在保證服務質量的前提下明顯提高網絡利用率。

ASON可以動態地實施連接建立和管理，使網絡具有自動選路和指配功能。若下一代的SDH多業務平臺能將上述VC級聯，GFP，LCAS和ASON幾種標準功能集成在一起，再配合核心智能光網絡的自動選路和指配功能，則不僅能大大增強自身靈活有效支持數據業務的能力，而且可以將核心智能光網絡的智能擴展到網絡邊緣，增強網絡的智能范圍和效率。

最后，由于在城域網領域正面臨光以太網的競爭壓力，迫使MSTP在降低設備成本和提高業務提供靈活性上繼續改進。重要的趨勢之一是結合MPLS，使MSTP和MPLS能互相依托共同向網絡邊緣擴展，從而可以充分利用MPLS靈活跨域支持數據聯網的一系列優點。

3、光以太網的挑戰與新發展

光以太網是一類光纖上運行的新型以太網技術，源于局域網。從結構上看，以太網是一種端到端的解決方案，在網絡各個部分統一處理二層交換、流量工程和業務配置，省去了網絡邊界處的格式變換。其次，以太網的擴展性很好，在網絡邊緣通過改變流量策略參數即可迅速按需以1Mbit/s的帶寬顆粒逐步提供所需的帶寬，從10Mbit/s，100Mbit/s，1Gbit/s直至10Gbit/s。從管理上看，由于同樣的系統可以應用在網絡各個層面上，因此網絡管理可以大大簡化，新業務可以拓展得更快。

總的看，以太網多業務平臺最適合IP/以太網業務量占絕對主導的網絡應用場合，也可以在IP/以太網業務量足夠大的中小城市作為獨立的IP城域網應用，還可以在IP/以太網業務量很大的大中城市作為IP城域網的匯聚和接入層應用，核心則為高端路由器。一些改進的新型光以太網正在逐漸應用于城域網多業務平臺。

然而，歷史上以太網源于局域網，不必考慮QoS問題，當試圖擴展應用到公用電信網時需要提供隨用戶而異的QoS和服務等級合同(SLA)機制，目前傳統以太網還沒有可靠的機制能保證端到端的抖動和延時性能，難以提供實時業務所需要的全網范圍的標準QoS指配能力和多用戶共享節點和網絡所必須的計費統計能力。其次，以太網原來是為局域網用戶內部應用設計的，缺乏安全機制保證，當擴展到MAN和WAN以后，需要開發新的更可靠的安全機制。第三，源于局域網環境的以太網的OAM&P能力很弱。在公用電信網中，必須有效地運行和維護大規模的地理分散的網絡，需要有很強的OAM&P能力和網絡級的管理能力和視野乃至商務贏利模式。第四，傳統以太網交換機的光口是以點到點方式直接相連的，省掉了傳輸設備，不具備內置的強大故障定位能力和完備的性能監視能力，使以太網中發生的故障難以診斷和修復，特別是復雜的大網很難辦。傳統以太網主要靠生成樹(STP)或快速生成樹(RSTP)實施保護，需要至少數秒的時間才能收斂，難以傳送電信級的語音數據業務。第五，以太網中光纖線路成本隨網絡規模的擴大和節點數的增加而迅速增長，其網絡成本對于復雜的大型電信級網絡是否合算還是個未知數。總之，只有妥善地解決了上述主要問題后，以太網才能作為真正的多業務平臺應用于大型公用電信網環境，提供電信級的各類業務。

近來，光以太網的發展很快，一些最新的技術解決方案已經解決或部分解決了某些上述問題，對傳統以太網技術進行了較大的改進，已能提供多種業務，具有一定的QoS能力和網管能力，具備較高的生存性，不少技術已能提供50ms的快速保護倒換時間，有些技術還采用了數字包封器，利用前向糾錯(FEC)和同步技術來改進系統性能，延伸傳輸距離。簡言之，一些新型光以太網技術正逐漸具備公用電信網所要求的必備功能和性能。除了大家比較熟悉的傳統以太網技術的擴展和增強技術，例如Q in Q(SVLAN)外，各種標準化組織和廠家開發了很多新型光以太網技術及其質量改進和保證標準，諸如彈性分組環(RPR)，多業務環(MSR)，MAC in MAC封裝，虛擬專用局域網業務(VPLS)等，各有特點。下面簡要介紹MAC in MAC封裝和VPLS這兩種最典型的新型光以太網技術。