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1、组建光通信网的合理途径组建光通信网的合理途径张煦一、通信网的业务重心转移和容量扩大组建光网ptialNetrking是当今国际上通信领域中一个热门的重大研究课题，对于陆地的固定通信网，除了光纤光缆及波分多路系统正在点一点传输线路上大量应用并继续改良技术以扩大应用效果外，通信研究人员也在考虑设计和试验在通信网核心内部如何利用波分多路D技术使电传送网进化为光传送网，认为这是将来通信网必然的开展趋向。自20世纪90年代起，国际互联网Internet向全世界计算机用户开放，促使数据通信的业务量爆炸性增长，给传统 通信网以宏大冲击。今后的通信形势是：尽管全世界的 业务量仍是每年增长，但数据通信业务量的年
2、增长率远远大于 业务量的增长率，因此在21世纪里数据业务总量将很快赶上 业务总量。换句话说，将来的通信网不再以 业务为重心，而是以数据业务为重心，宜于使用互联网规约IPInternetPrtl。传统 通信网长期使用的电路交换方式，在将来通信网不再适宜，应该让位给对数据通信有利的分组交换方式paketsithing。当然，将来的通信网仍应保证 业务畅通，而且IP-phne仍须到达传统 QS的要求并保证数字图视vide通信业务畅通，以致可以实现计算机操作的多媒体通信。与此同时，通信网的核心本身总是应该具有足够大的容量，有才能适应各种通信业务量的数字速率总和，保证通信畅通，通信网容量就以它同时提供数
3、字速率多少来表示。如今大家既然认识到各种通信业务特别是数据通信业务量每年以很高的增长率快速增长，将来的通信网就应该相应地扩大其容量。一方面，通信网绝对不停留于长期使用的公用交换 网每年缓慢增长的容量，而是提供大得多、可以经常加大的容量。按数字速率计，现行的电通信网利用电的时分多路TD技术，按照标准的同步数字群系列SDH，最高的数字速度限于最高一级数字群的速度，即10Gbits。在目前，该数字速度尚未能打破，这是受到电的TD技术的限制，常称“电子瓶颈。最近，国际会议上个别研究单位称他们利用电的TD，可以制成数字速度达40Gbits，但这是少数情况，目前还未能普遍推广。二、通信网从电的TD开展至光
4、的D既然电的通信网在容量上受到电的TD的限制，那么就应考虑其它有效而实际可行的方法。光纤通信的传输线路在加大容量方面获得了显著的成功经历，似乎可以为通信网提供有益的参考。在原来的光纤线路上，一根光纤只传输一路光载波，其载荷的数字信号由电的TD供应，最高数字速率为10Gbits，而单模光纤在波长1550n有很宽的窗口可供光信号传输，虽然一个光载波载荷信号的数字速率受到电的TD限度不能进步，但如能让一根光纤同时传输几个光载波，那么光纤的传输容量就可以成倍地加大，将光纤的潜在容量开掘利用。参照过去几十年前通信线路的每对铜线利用频分多路FD技术实现多路载波 的成功经历，考虑在光纤上采用波分多路D技术，
5、实现一根光纤同时传输多路光载波的方法。如每一根光纤上装用户路D，每路传输电的TD信号10Gbits，那么n路D就使一根光纤在一个方向同时传输nl0Gbiis，使数字速率比原来进步n倍，这种方法不难获得成功，完全可以推广应用。最近国际会议上报道一根光纤在1550n波长窗口同时传输密集波分多路DD的100路具有适当波长间隔的光载波，导致同时传输的数字速率进步至100l0Gbiis=1Tbits11012bits。而且，还有可能继续进步至几个Tbits。这样的DD系统用于光纤线路，配以在1550n波长窗口提供光功率增益的宽带光纤放大器-EDFA，沿线路每隔100k设置一个放大器，就可使1Tbits数
6、字速率的信号传输至1000k间隔 ，实现大容量、长间隔 的信号传输。诚然，这种1Tbits-1000k的大容量、长间隔 的通信系统真是现代通信领域的卓越奉献，大家都深切体会到光比电有更大的潜力为通信的开展提供帮助。传统的电通信应该引伸至光通信，尤其在考虑通信网扩大容量的问题，不能停留于电，而应着眼于光。依这样的思路进一步深化考虑光在通信网的实际应用可能性。如今波分多路D技术结合光放大器EDFA的方式，不应局限于光纤传输线路的应用，而是要求放开思路，研究光的D技术能否引伸至通信网核心内部，代替原来利用电的TD技术所起的作用。过去的电通信网虽然利用大容量光纤传输线路，但通信网本身由电的TD起作用，
7、通信网容量的数字速率属于Gbits级，最大是10Gbits。如今利用光的D，有n路不同波长操纵各种网络单元，那么使通信网容量加大n倍。如用100路不同波长，那么理论上应能使通信网容量加大至Tbits级，比电的通信网容量Gbits级大一千倍。这就是说，电通信网受到TD的限制，无法再扩大容量，如改用光通信网，D可以使用很多路数，以致光通信网可以扩大容量至很多倍。所以，随着通信业务量的快速增长，要求通信网扩大其容量，从电的通信网进化为光的通信网。顺便提一下，上面说起电的TD技术目前最高数字速率为10Gbits。曾有研究单位声称光的TD技术可使16路电的TD复合，使总的数字速率进步至1610160bi
8、ts，但这样的技术有较大难度，目前没有推广使用。三、网络单元AD、DX过渡至AD、0X每个通信网由假设干种和假设干个网络单元分别组合而成。多路通信不管是电的时分多路TD，或者是光的波分多路D，最根本的网络单元有ultiplexer和deultiplexer，一般地称为复接器和分接器。它们在TD结点与用户接入线连接处，一般称为合路器和分路器，而在结点内部，那么称为合群器和分群器。对于 通信，合路器是把30路数字 合为一个基群，如30路经过脉码调制P得到的数字 信号64kbits合为30路的基群，约2bits。而分路器的作用相反，它把基群2bits分为30路64kbits。合群器是把假设干个低级群
9、合为较高级的数字群。例如在准同步数字群系列PDH，最低的合群器是把4个基群2bits合为二级群8bits。分群器那么相反，把1个8bits群分为4个2bits群。在同步数字系列SDH，例如最高级的合群器是把4个2.5Gbits合为1个10Gbits，分群器那么把1个10Gbits分为4个25Gbits。数字速率越高，那么制成合群器和分群器的技术难度越大。类似地，在光的D复接器和分接器可以称为合波器和分波器，前者把几路不同的光波长合为一个波段，后者把一个光波段分为假设干路光波长。在每一网络结点，其他重要的网络单元有ADadd-drpultiplexer，简单译成插分复接器，实际上它是分群器与合群
10、器的组合，或是分路器与合路器的组合。在结点内部，某一高级数字群输入分群器，分为假设干个较低级数字群输出，其中局部低级数字群就从这分群器输出分下drp，由本结点使用，其余几个输出直通合群器的输入，结点可以按需要把几个与分下一样的低级群插上add合群器的输入，与直通的低级群会合，成为新的高级数字群输出。在电的通信网中，这些是“数字的AD。当电通信网准备过渡为光通信网时，网络结点中的这些数字的AD应该全部换成“波长的AD或“光的AD。它将是分波器与合波器的组合。在网络结点中，为了灵敏调度的需要，都应设置穿插连接系统Xrss-nnet。在电通信网的结点有“数字的穿插连接DXdigitalX。当电通信网
11、过渡至光通信网时，每一网络结点中数字穿插连接应该相应地换成“波长的X或“光的X，原理与前相似。但因光网容量较大，穿插连接系统势必更为复杂，并且需要更加灵敏地运用，所以X常常附设波长变换器，以便于实行穿插连接时按需要改换使用光波长。总的来说，光通信网不仅容量大，而且质量高，光网结点中光的ADAD和光的XX等网络单元都必须具备完善的构造和优良的性能，那就完全可以满足大容量通信网运行的需要。四、IP与AT、D的配合将来的通信网既已肯定以数据信息业务为重心，并普遍使用互联网规约IP，那么网上信息业务宜一律使用IP，即所谓everythingverIP。当然，每种信息业务都用IP后，仍保证信息顺利传送，
12、到达应有的QS要求。使如IP-phne，经过初步改良技术，确实具有良好质量，双向实时通话的质量可以为用户所承受，所以，在将来通信网中普遍使用IP是可行的。尤其是通信网中使用IP路由器ruter，在技术上似乎没有多大困难，IP的标头在国际上屡有新标准，不断作出改良。但是，通信网内部还有重要的交换机迄今尚未完全做成对应数据通信业务、具有分组交换功能的简便装备。而在现行宽带通信网中使用较多、技术上比拟成熟的异步转移形式AT，其装备受到国际上广阔通信厂商重视和改良，在性能和效劳上又普遍为广阔通信誉户所承受。虽然AT不是专供数据通信分组交换的设施，但是它已在世界上推广使用。因此得出权宜的结论：目前可以让
13、IP与AT配合使用，称为IPverAT。当然，这不是最理想的方法，但在电通信网普遍存在的现阶段，它不失为一种明智的过渡方案。近年国际上积极试验的光通信网，已确定以波分多路D为根本，而不考虑利用AT。如一切顺利，可望于本世纪头几年就付诸实际应用。到那时，假如光的分组交换机尚未研制成功，或者没有找到解决光交换的其他方法，那就有必要妥慎考虑像如今电通信网那样采用权宜之计，选择IP与D配合应用的方案，即IPverD。这意味着，在过渡到光通信网的初期，很可能采用IPverD以顺利过渡，也就是说，在开展将来的以分组数据通信为重心的新型通信网以及从电通信网过渡至光通信网的前进道路上，很可能从IPverAT过渡至IPverD，总的来说就是IPvereverything。结合前节所述，数据通信网需要everythingverIP和IPvereverything，互联网规约IP非常重要。
