光纤接入网的发展前景

来源:用户上传      作者: 王德秀

　　“接入网”的概念是近几年才提出来的，电信网经过多年的发展，所采用的技术和提供 的业务等各方面都发生了巨大变化，传统的用户环路和无源光网络等新技术的引入，既增加 了用户环路的功能和能力，也使之变得更加复杂，于是，“接入网”的概念便应运而生。
　　目前，发达国家的大城市商业区正在逐步实现将光纤敷设到大楼，并要尽早实现光纤到 办公室、光纤到桌面，新开发区的新建线路直接采用光纤，已实现光纤到路边。而在城市住 宅区和乡村，铜线电缆还要持续使用很长一段时间，但“光纤到家”是接入网发展的最终目 标。一般来说，实现“光纤到家”的成本很高，一般国家都是先发展光纤到用户附近的路边 (FTTC)和光纤到大楼(FTTB),然后再向光纤到家(FTTH)过渡。目前，发达国家中只有日本根 据自己的条件，最先提出在2015年实现光纤到家庭的目标。
　　现在，影响光纤接入网发展的主要原因不是技术，而是成本，直至目前，光纤接入网的 成本仍然太高。对于商业用户来说，现在采用光纤与铜线接入网的成本很接近，因此，现在 新建的商业大楼都是直接采用光纤到大楼，对于重要部门则采用光纤到楼层或光纤到办公室 。而对一般住宅用户来说，采用光纤的成本比铜线要高一些，因此，光纤到家现在仍处于试 验阶段。
　　无论是对于建设国家信息基础结构，还是对于实现宽带综合业务数字网，能把电信网、 计算机网、有线电视网等各种网络和语言、数字、图片、视像等各类信息综合在一起的宽带 接入网技术都已成为未来通信网发展的关键，是今后一段时期内国际通信技术研究、开发和 建设的热点。接入网的技术发展水平从某种意义上来说，代表着国家通信技术现代化的水平 。
　　采用光纤接入网是光纤通信发展的必然趋势，尽管目前各国发展光纤接入网的步骤各不 相同，但光纤到家庭是公认的接入网的发展目标。我国在“八五”计划期间，初步建成了光 纤干线网，“九五”期间，在进一步完善光纤干线传输网的同时，也加紧改造和建设接入网 。目前，全国已敷设光缆的总长度已超过100万公里。
　　目前，我国所建设的DWDM系统基本上都是点到点的系统。我国现行的接入网中已较大量 采用了光纤接入的方式，包括采用有源光接入DLC（如以PDH或SDH为传输平台）和无源光网 络（PON）的光纤接入方式，以实现FTTC、FTTB，为最终实现FTTH打下基础，在广播电视系 统内，也有采用HFC技术的。现在，光纤用户环路设备已在全国各地广泛应用，以取代接入 网中的馈线，光纤逐渐向用户延伸。有些地区已成功建设了光纤到路边（FTTC）接入网，宽 带接入网也试验成功。目前，广州、上海、深圳、北京等地均已建成了宽带接入网，除了提 供电话、数据业务外，还可传输电视，提供电视点播、家庭购物等交互视频业务，并建成了 光纤同轴混合网，采用共缆分纤的方式向用户提供电话和有线电视业务，预计到2004年，我 国将开展大规模的光纤接入网建设。
　　
　　光通信市场及其技术发展趋势
　　
　　据美国Pioneer公司最新的统计和预测，全球城域光网络市场将从2001年的29.81亿美元 增长到2005年的131.75亿美元。现在的中心问题是在迅速增长的城域光网络市场中哪一种新 技术将占统治地位？另据美国的DeLL′Qro公司预测，全球光传输市场包括城域DWDM、长途 （陆地）网DWDM和SONET/SDH复用器等将从2000年的235亿美元增长到2005年的573亿美元。 其中，DWDM市场将从2000年的74亿美元增长到2005年的365亿美元；SONET/SDH复用器市场则 增长较慢，将从2000年的161亿美元增长到2005年的208亿美元。又据RHK公司最新统计，200 0年亚太地区SDH和WDM市场达到了35亿美元，比1999年的22亿美元增长了63％。RHK公司预计 ，2004年亚太地区SDH和WDM市场将达到172亿美元，成为那时仅次于北美454亿美元和海底光 通信364亿美元的第三大SDH和WDM市场。正当投资者们对美国和欧洲的光传输设备市场增长 放慢而忧虑的时候，亚太市场的好戏还在后头。由于Internet的高速发展导致的骨干网和城 域网（光纤计算机网）通信业务量的爆炸性增长，以及市场开放导致的网络建设的不断扩大 ，是亚太地区SDH和WDM市场近年来迅速发展的主要原因。
　　国际上光通信技术的发展很快，特别是实验室水平很高，商用化速度惊人。从应用范围 来说，光通信技术的发展主要有两个大的方向：主干传输向高速率、大容量的OTN光传送网 发展，最终实现全光网；接入向低成本、综合接入、宽带化光纤接入网发展，最终实现光纤 到家庭和光纤到桌面。从光通信的各个部分来说，设备、系统；光纤、光缆；无源、有源器 件都有长足的进步。从普及使用的角度来说，光通信技术覆盖了通信的各个领域，得到了广 泛的应用。在光纤接入网方面，无论是有源光纤接入DLC方式，还是无源接入PON方式，大部 分国家都是从FTTC或FTTB做起。它从光纤光缆、器件、设备、施工维护等方面尽可能地降低 光纤接入的成本。
　　在综合宽带光纤接入方面，目前主要采用的是基于ATM－PON的技术。这是无源光网络和 ATM技术相结合的结果，可以提供面向21世纪的各种业务。虽然近年来，ATM与IP之争，使AT M似乎处于不利地位，也影响到ATM－PON的推进。但世界上14个主要的电信运营商联手组成 的FSAN集团，仍在密切合作，相互交流信息和经验，大力推进ATM－PON的研究、开发和标准 化进程。目前已有6家公司研制出产品样机，用户主要是中、小企业事业单位和普通居民， 价格是窄带PON的1.5倍，但提供的业务种类和质量将远远优于窄带PON。在2010年实现FTTH 。
　　
　　光纤接入网未来研究方向
　　
　　未来的骨干网络将呈现全光智能化的特点，网络要具有多业务支撑、高容量、易扩展等 传统传输设备所不具备的功能，因此新一代光传输设备仍有巨大的市场替代空间。下一步光 通信技术的发展仍然以高速、大容量为主，同时积极发展光纤接入网。由此可见，光传输设 备与光纤接入网是紧密相连的，也是同步发展起来的。
　　在光纤接入网方面，如何解决FTTH的问题，宽带综合光纤接入降低成本的研究，业务在 光纤接入网中的综合与分流问题，接入网的网络管理及其与交换机管理的关系问题均急待解 决。另一个重点是光通信技术与IP技术的结合问题。光通信如何适应Internet的发展，IP over SDH、IP over WDM的近期、中期、远期目标和如何实现都需要深入研究。
　　
　　我国光纤网络发展趋势
　　
　　20世纪90年代中期以来， 国际上因特网迅速发展的浪潮推动了传输技术的进步，加快 了电信网、计算机网和有线电视网走向融合的步伐。技术的进步进而激发了信息市场的需求 ，同时也促进了满足IP业务为主的信息网络的演进。IP组网的体系结构将趋于简化，网络的 功能层数越来越少，容量和效率则越来越高，光因特网（IP over DWDM）将代表网络体系 结构的发展方向 。
　　传统的电信网络和交换方式已难以适应因特网和其它宽带数据业务迅速增长的需要，采 用统一的IP通信协议已成为发展的必然趋势。光节点采用光分插复用器（OADM）和光交叉连 接器（OXC）的光传输网可对不同波长的信息实现上下和交叉连接的功能，为解决节点瓶颈 提供了技术基础。大容量路由器在传输网的应用将大大提高信号选路和转发的速度。充分发 挥这些器件的功能，才能在DWDM传输网中实现真正意义上的宽带化。交换分组化网络的资源 利用效率高，信令、计费和网管简单，有信息才占用网络资源，可一次同时建立大量连接， 连接效率高，还可适应非对称的突发宽带数据业务传输，而且建设维护运行成本低，比现有 传统网络具有明显优势。因特网技术将成为网络产业发展的不竭动力，一个高度灵活的超大 容量的光网络将成为未来因特网的主要承载平台。从世界范围特别是发达国家来看，为了完 成这种变革，从标准的统一和规范，设备的开发和生产，到网络的应用试验都已迈出了重要 步伐。
　　我国过去十几年来已建的光纤干线网大部分光缆芯数少（绝大部分在24芯以下）、单纤 容量低（大多数只满足几十至几百Mb/S的速率），不能满足迅速增加的因特网和宽带数据业 务的需要。因此，大部分已建骨干光网络的扩容改造的课题摆在了电信运营商的面前。
　　在新建的骨干网光缆中，应根据预期业务量的大小决定光纤芯数和采用什么光纤类型。 光缆结构和几年前相比没有多大差异，只是纤芯数普遍增多，必要时采用带状光缆。利用高 压送电线路的杆塔资源架设ADSS光缆的方式也有增长之势。
　　由于我国大部分城市宽带光纤城域网和接入网处于未建和始建阶段，要建成一个高效完 善的网络应作出整体规划，充分利用已有的电信网、有线电视网及其它专用网络资源，使线 路布局合理、经济高效。由于城域网相对距离短、分支多、节点密集，多纤芯的带状光缆是 最佳选择。
　　但是随着数字和因特网业务的快速增长，传统意义上的城域网已经成为宽带增长的瓶颈 ，人们迫切需要建设新型的城域网来适应这种增长的需求，因而对光纤也提出了更高的要求 。
　　我国由于地域和经济发展状况的差异，宽带接入网的市场需求和建设运营现状很不平衡 。有的地区尚未提上议事日程，开始建设的地区其接入网的网络结构也各不相同。作为过渡 方式，采取光缆和电缆混合组网的方式也不失为是一种经济实用的形式，但采用WDM的无源 光纤网连接到办公室和家庭是今后最有前途的方案。
　　从全球来看，发达国家的电信公司正在大量建设和运营DWDM宽带网系统。欧州和美国电 信公司近年来建设DWDM系统，其投入和建设规模之大是前所未有的。许多跨国电信公司不惜 巨资争相进行全球宽带光网络建设，是为了建立高速率大容量的IP网络系统，以便争取得到 全球IP业务尽可能多的市场份额。据Ovum公司预测全球建设DWDM的市场收入将从1998年的12 亿美元增长到2005年的87亿美元。另据KMI公司依照1999年世界光纤市场需求量为6700Km， 按10％－15％的复合年增长率测算，到2004年全球光纤市场需求将超过1亿Km。
　　随着我国通信市场竞争格局的基本形成和我国已加入WTO，国外电信巨头的介入，以及 我国宽带网络通道狭窄难以适应宽带业务急速增长的需求现状，我国必将迎来宽带网络建设 和已建网络改造的新的发展阶段。中国联通计划新建3.9万Km光缆干线；中国电信已与ALCAT EL公司签订新建总长5500Km的沈大沪和西渝成DWDM宽带光纤网协议；中国长城集团还计划在 3年内投资50亿元建设具有社区网、城域网、全国网三层结构，并可为500万用户服务的宽带 光纤网络。这些工程的建设从不同层面反映了我国电信运营企业已在顺应形势，创建网络平 台的竞争中迈出新的步伐。在构建我国光纤接入网以及互联网传输平台的大潮中，我国光纤 光缆产业将面临新的发展机遇和光明的市场前景。

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