《光通信技术的最新发展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光通信技术的最新发展（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,光通信技术的最新发展,南京大学光通信工程研究中心,范忠礼,我国光通信技术的最新发展通信技术是在2011年的欧债危机、日本地震及核泄漏、泰国洪灾、利比亚战事等一系列恶劣社会经济环境下，能保持持续发展的少数技术之一。全球光通信设备市场比2010年预计增长7%；估计全球光纤市场增长将超过10%，光纤出货量会超过2亿公里；光器件在2011年上半年有一定增长，下半年表现平平，但估计国外主要光器件商销售收入仍有10%-20%的增幅。从技术层面上看，光通信技术比2010年有较大的进展。,超高速率、超大容量、超长距离技术研究进展较快目前，核心网中的主流设备是基于10Gb/s的DWDM，基于40Gb/s的DW
2、DM设备和系统已经在国内外开始小规模商用，基于100Gb/s的DWDM系统在国外已建设了试验工程，国内主要处于测试验证阶段。为了适应基于超级通道（supper channel）在DWDM中的应用，相关的灵活栅格技术正在开展研究。为适应分组传送的PTN技术已在网上大规模应用；分组OTN技术正在开发中。此外，在实验室中对超高速率、超大容量、超长距离技术的研究进展较快。例如单光源超级通道的速率已经达到26Tb/s，相当于在1秒钟内传输约700张DVD光盘的数据量。商用系统单根光纤的最大容量还低于10Tb/s，而实验室已经突破100Tb/s的大关，达到108.76Tb/s，相当于在1秒钟内可以传送2万
3、部大英百科全书。,超高速率、超大容量、超长距离技术研究进展较快目前，核心网中的主流设备是基于10Gb/s的DWDM，基于40Gb/s的DWDM设备和系统已经在国内外开始小规模商用，基于100Gb/s的DWDM系统在国外已建设了试验工程，国内主要处于测试验证阶段。为了适应基于超级通道（supper channel）在DWDM中的应用，相关的灵活栅格技术正在开展研究。为适应分组传送的PTN技术已在网上大规模应用；分组OTN技术正在开发中。此外，在实验室中对超高速率、超大容量、超长距离技术的研究进展较快。例如单光源超级通道的速率已经达到26Tb/s，相当于在1秒钟内传输约700张DVD光盘的数据量。
4、商用系统单根光纤的最大容量还低于10Tb/s，而实验室已经突破100Tb/s的大关，达到108.76Tb/s，相当于在1秒钟内可以传送2万部大英百科全书。,商用基于10Gb/s的DWDM系统的单个跨距标准最大为160km，个别线路达到200多km；而实验室水平是40112Gb/s，系统的最大跨距达到了365km，为解决电力通信和近海的陆-岛间或岛-岛间通信创造了便利条件。陆上商用基于10Gb/s的DWDM系统无电再生传送的最大距离一般不超过4000km；在实验室中，10.7Tb/s（96xl12Gb/s） PDM-RZ-QPSK 信号无电再生传送的最大距离已达到10608km，为简化跨洋光通信
5、系统的建设和维护打下了基础。国内在相关方面的研究总体上和国外仍存在较大差距，但个别项目上也有所突破。,国内单光源超级通道（supper channel）的速率仅达到2Tb/s，而单根光纤的最大容量是在单个C波段就达到了30.72Tb/s（161.92Tb/s)，这是当前国际上在C波段实现的单通道速率最高、总容量最大的DWDM系统。,L,2011年12月5日，武汉邮电科学研究院在国家重点实验室，成功实现240Gbit/s相干光正交频分复用（OFDM）信号在普通单模光纤上无误码实时传输48公里，这是国际上首个用在线实时处理方式实现的超100Gb/s超高速光通信传输试验。我国光通信制造业的竞争力也得
6、到不断提升，在2010-2011年度全球光通信最具竞争力企业10强榜单中，中国企业占据了3个席位（华为、中兴、烽火通信），华为、中兴和烽火通信分别位列第一名、第四名和第九名,带接入技术快速发展2011年是国际上光纤宽带接入快速发展的一年，日本在2011年6月底的FTTH用户数达到了2093万，韩国继续保持着全球FTTH普及率第一的地位。国外发表评论文章，指出中国将会是全球FTTX建设中心。预计2011年中国FTTX建设量占据全球三分之一。我国的三大电信运营商都在FTTX建设方面继续发力，中国电信PON集采1900万线，加上家庭网关，规模达25亿元；中国移动招标PON 800万线，规模达9亿元；
7、中国联通招标PON设备达2500万线，规模达25亿元左右，是FTTH建设启动以来，招标规模最大的一次。,汇总来看，2011年我国三大电信运营商PON的集中招标量已经达到5200万线、60亿元，再加上省公司的自建，2011年市场光纤接入网设备需求在90亿元100亿元，接近2010年的一倍。由于成本的快速下降，从2011年开始，光纤直接入户（FTTH）所占比例开始增大，仅上海就实现FTTH用户130万，中国电信预计在2011年年底FTTH用户会突破500万户。从技术上看，大量应用的光接入技术仍然是GEPON，但从2011年起，GPON进入了规模应用。,10GEPON的技术和产业链都已经成熟到可以规
8、模商用的程度，从价格上讲，预计其价格会在2012年年底相比GEPON仅高出5%-20%。虽然10GEPON的设备已经开始出货，主要还是建设试验工程，还没有实现市场的大规模应用。10G GPON技术发展分两个阶段，XGPON1和XGPON2。XGPON1标准G.987系列已于2010年10月正式发布，XGPON2由于不考虑和现网ODN的共存，将很难实现网络平滑升级。,由于XGPON1的主要芯片还处于FPGA的阶段，所以还很难支持大规模商用。在实验室中，除了WDM-PON之外，40Gb/s和100Gb/s的TDM-PON、OCDM(光码分复用 )-PON、OOFDM-PON、相干技术PON等各种技
9、术都在展开研究，10G PON之后的发展方向，目前还不是十分明确。为使无源的光分配网络ODN便于安装、维护和管理，具有智能的ODN系统也在研,光纤成缆技术趋于成熟我国已经成为全球最主要的光纤光缆市场和全球最大的光纤光缆制造国，取得了引人注目的成就。在2010-2011年度全球光通信最具竞争力企业10强榜单的全球光纤光缆榜单中，10强席位有3个属于中国（长飞、亨通、烽火通信），其中长飞位列第2名，亨通和烽火通信分列第5名和第6名。到2011年年底，我国已敷设光纤总量4亿芯公里，仅2011年的光纤用量就达9000万到1亿公里。据悉，至2011年年底，我国共有17家光纤企业，共有光纤拉丝机159台，
10、拉丝光纤生产线279条。,目前总产能约在1.25-1.4亿纤芯公里，而且国内光纤扩容热潮并无消退迹象。目前，制棒、制纤、成缆技术已经相当成熟。原属高科技的光纤光缆制造业有向劳动力密集型转化的趋势。估计2011年我国预制棒产量达到1400吨左右，可满足国内约40%的需求。但是制棒、拉丝所需的一些主要原料和气体主要还是依赖进口，许多制棒企业的控股权也还掌握在外国公司手中，这些都使得国内企业在制棒、拉丝方面的话语权不强。,当前网上主要应用的仍是G.652光纤（如G.652D），在FTTH中G.657光纤也已开始应用。目前研究的主要技术有：如何使G.654光纤也能在陆上应用；是否需要规范G.657A3
11、光纤和增加G.652E光纤的标准。这两年塑料光纤成为新的热点，但在通信网应用上离实用尚有差距，在车、船、军事、计算机室内联网等特殊领域有一定的应用前景；光子晶体光纤方兴未艾，用来做器件或特种应用有优势，但能否替代标准光纤尚无定论。,关键技术仍有差距我国正成为全球最活跃的光器件市场，目前占据全球光器件市场20%-25%的份额，2011年，国内光器件市场收入约为100亿元，年增长率约为15%。国际上对光子集成器件的研究比较重视，基于InP技术的1010Gb/s的单片DWDM光子集成收发器件已经可以商用；1040Gb/s的单片DWDM光子集成收发器件已经问世；下一步的目标是适应灵活栅格技术的1010
12、0Gb/s PM-QPSK（偏振复用正交相移键控）灵活通道光子集成器件。进一步对更大容量（如25Tb/s）的灵活通道光子集成器件和相干接收技术的光子集成器件展开研究。在商用方面，国内外40Gb/s的光收发模块都已经比较成熟，可以提供商用。,中国宽带与国外的差距最近研究了一下中国互联网宽带与国外的差距，看看实际差距还满大的。虽然中国的网民人数最多，截至去年6月，我国网民规模达到4.2亿，互联网普及率达到31.8%，使用手机上网的网民规模达2.77亿，2009年中国互联网市场规模已达1834.5亿元。这只能说明的是中国在人口数量占了绝对优势，并不能说明技术和价格的优势。虽然我国宽带用户数已经是全球
13、第一，但是我国仍处于“低速宽带”阶段，我国互联网网速平均速率仅1.774M，排名全球第71位。,宽带将成为国家战略工信部就“十二五”时期的宽带建设已进行全面规划，到2015年，城市的宽带速率将达到20M，农村的宽带速率也将提升到4M。针对用户普遍关心的宽带速率问题，宽带的问题主要集中在两个方面，即城域网和“最后一公里”。对于城域网，“光进铜退”是最佳的解决方案;而对于“最后一公里”的问题，政府将根据实际情况进行安排布局，推动问题的有效解决。,国际上也有公司已经宣布，其100Gbps相干光模块将从2012年二季度开始投入商用，国内的100Gb/s光收发模块也在研制中。国内用于FTTH的1128的
14、PLC （平面光波导功率分光器）分光器已经可以商用，1256的分光器也即将推出。但值得提出的是，无论是光无源器件还是光有源器件，高端的关键芯片技术仍然掌握在外国公司手中，使国内的高端器件生产受到严重制约。由于我国的“宽带中国”国家战略将要推出，宽带化的进程还会进一步加快，3G、LTE的持续发展都会使我国的光通信技术得到更快和更大的发展，加大高端研发的投入，掌握关键核心技术是我们的首要任务，期待政府部门更大力度的支持，呼吁光通信业界同仁们共同努力。,三网融合备受关注的已经开幕，这是全国人民政治生活中的一件大事。今年三网融合又重新成为热门话题，代表纷纷对此发表自己的意见。,点评：网融合是国家宽带战
15、略的重要组成部分，是宽带战略的一个前导，没有三网融合，宽带战略将无从谈起。三网融合的加快推进对于国家研究实施“宽带战略”大有裨益。在中央关于推进三网融合的重点工作中，包括加强网络建设改造以及推动移动多媒体广播电视、手机电视、数字电视宽带上网等业务的应用等内容，而IPTV、手机电视等融合型业务发展需要高带宽的支撑。此次，上，三网融合再次成为热门话题，相信，经过谏言，三网融合发展会进一步加速。,工信部今年将主导一系列工作推动“三网融合”启动实质进程。其中包括：国家级广电网络公司将于上半年内挂牌;工信部将出台新修订的电信业务分类目录，并依据目录对广电及电信运营商将分别发放双向接入牌照等。市场分析认为
16、，“三网融合”目前遇到的最大阻碍是双向接入方案不明确，以及广电和电信运营商对融合后各自原有用户群流失的担心等，上述政策动态有望切中要害，化解一系列障碍。这预示着此前业界普遍预期的“十二五”期间近7000亿元的“三网融合”市场大蛋糕将“浮出水面”。,2012年通信业10大发展趋势展望全球通信产业已经进入新的大融合、大变革和大转型的发展时期，将呈现多元化的发展趋势： 一、在管道智能、异构网络、光纤宽带接入等基础电信网络领域加快部署，为信息化的发展奠定基石； 二、通过构建云计算数据中心、升级智能终端、发展互联网和物联网新应用，培养新的核心竞争力，实现ICT融合； 三、在提供丰富应用和用户新体验的同时
17、，信息安全、可信计算、绿色通信越来越受到关注； 四、在ICT融合进程中，软件已悄然成为信息化发展的核心，正引发传统产业的变革。,1 智能管道：运营商转型之道 随着用户数量的持续增加和业务的不断丰富，现有的粗放经营模式正迅速向智能管道的精细化经营模式演进。借助智能管道，电信运营商可以充分挖掘电信资源，提高盈利能力，加速业务创新。 业务创新和转型对网络提出了新的要求：一方面, 电信网络需要更加“智能”，具备业务和应用感知、QoS、流量优化、应用保证和策略管理的能力。另一方面，通信业转型也需要智能管道向各种应用开放可信的网络能力，提供差异化的互联网应用，并推出层出不穷的创新性应用和业务，为用户提供差异化的通信体验和互联网体验。将电信资源优势转化为业务收入，缩小“剪刀差”。,
