① 请你调查一下，我国光纤通信事业又有哪些新发展

你是初二的吧，如果是回答暑假作业上的一个问题，引用一下几个小标题就够了。

近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展呈现了蓬勃发展的新局面，预计2000年世界信息传输网的80％以上的业务将由光纤通信完成。

1 传输体制全面转向

传统的光纤通信是以准同步传输体制（PDH）为基础的，随着网络日趋复杂和庞大，以及用户要求的日益提高，这种传输体制正暴露出一系列不可避免的内在缺点，一种有机地结合高速大容量光纤传输技术和智能网元技术的新传输体制——光同步传送网应运而生，ITU－T将之称为同步数字体系（SDH）。

这种技术体制一诞生就获得了广泛的支持，年销售额已超过70亿美元。我国也已成为世界SDH大国。有趣的是，原来一直沿用北美SONET体制的我国周边国家和地区，象日本、韩国、台湾也先后决定从SONET体制转向SDH体制。

2 向超高速系统发展

传统的光纤通信发展始终在按照电信号的时分复用（TDM）方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每个比特的成本大约下降30％～40％，因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续提高的根本原因。目前商用系统已从45Mb／s增加到 10Gb／s，可以携带12万条话路，其速率在20年时间里提高了2000倍，比同期的微电子技术的集成度增长速度还要快得多。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量，而且也为各种各样的新业务，特别是宽带业务和多媒体业务提供了实现的可能。目前10Gb／s系统已开始批量装备网络，全世界安装的终端已超过100O个，主要在北美、欧洲、日本和澳大利亚也有少量试验和商用系统。

3 向超大容量波分复用系统演进

如前所述，采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的20Onm可用带宽资源仅仅利用了不到1％，99％的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一根光纤上传送，则可以大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用（WDM）的基本思路。鉴于近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统发展十分迅速。如果认为1995年是起飞年的话，其全球销售额仅仅为1亿美元，而2000年预计可超过40亿美元，2005年可达120 亿美元，发展趋势之快令人惊讶。目前全球实际敷设的WDM系统已超过2000个，而实用化系统的最大容量已达160Gb／s（16×10Gb／s），美国朗讯公司宣布年底将推出80个波长的WDM系统，其总容量可达200Gb／s（80×2.5Gb／s）或400Gb／s（40×10Gb／s）。实验室的最高水平则已达到2.6THz（132×20Gb／s）。可以认为近两年来超大容量密集波分复用系统的发展是光纤通信发展史上的又一次划时代的里程碑，为全球信息高速公路奠定了坚实的基础。

4 实现全光联网

上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似 SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑是如虎添翼，增加新一层的威力。根据这一基本思路，光的分插复用器（OADM）和光的交叉连接设备（OXC）均已在实验室研制成功，即能直接在光路上对不同波长的信号实现上下和交叉连接功能。

实现光联网的基本目的是：

·实现超大容量光网络（一对光纤达80～320Gb／s）；

·实现网络扩展性，允许网络的节点数和业务量不断增长；

·实现网络可重构性，达到灵活重组网络的目的；

·实现网络的透明性，允许互连任何系统和制式的信号；

·实现快速网络恢复，恢复时间可达100ms。

鉴于光联网具有上述潜在的巨大优势，发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研，特别是美国国防部预研局（DARPA）资助了一系列光联网项目。全光联网已经成为继SDH电联网以后的又一次新的光通信发展高潮，有人将1998年称为光联网年并不过分。其标准化工作将于1999年基本完成，其设备的商用化时间也大约在2000年左右。建设一个最大透明的、高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络不仅可以为未来的国家信息基础设施（NIl）奠定一个坚实的物理基础，而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义。

5 新一代光纤和新一代光缆的建设高潮

5.1 新一代的非零色散光纤

目前的公用电信领域几乎由单模光纤一统天下。然而，随着光纤网容量需求的迅速增长，传输速率已经增长到10Gb／s，波分复用技术也开始应用，无再生传输距离也随着光纤放大器的引入而迅速延长。面对这种超高速、超大容量、超长传输距离的新形势，传统的色散未移位单模光纤（称为G.652光纤）已暴露出力不从心的态势。针对G.652光纤的弱点，近两年出现了一种新型的非零色散光纤，称之为G.655光纤。这是一种专门为下一代超大容量波分复用系统设计的新型光纤。目前北美新敷设干线光缆已放弃G.652光纤和G.653光纤，全部转向G.655光纤。第二代的G.655光纤——大有效芯径的光纤也已经问世，具有更合理的色散规范值，可以更有效地克服光纤非线性的影响，从根本上缓解了系统容量增加的限制，最适合于以10Gb/s为基础的高密集波分复用系统，代表了干线光纤的最新发展方向。

5.2 新一轮的干线光缆建设高潮

前几年人们曾普遍认为，发达国家的干线光缆建设已经基本结束，然而近两年来IP业务的爆炸式增长所引发的对网络容量的巨大需求导致了新一轮的干线光缆建设高潮。为此，不少有远见的电信公司特别是那些新兴的以经营IP业务为主的电信公司掀起了新一轮大规模建设光缆网的高潮。以著名的新兴公司Qwest为例，计划在1998年底前新建总共为2.5万公里的光缆，覆盖全美。其特点是全部采用最新的G.655光纤，并具有高达120芯的光纤密度。 Worldcom，Global Link和Level 3等公司都在建全国性的骨干网，全部采用G.655光纤。

6 IP over SDH与IP over Optical

以IP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力，因而能否有效地支持IP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。

目前，ATM和SDH均能支持IP，分别称为IP over ATM和IP over SDH，两者各有千秋。IP over ATM利用ATM的速度快、容量大、多业务支持能力的优点以及IP的简单、灵活、易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的，不足之处是网络体系结构复杂、传输效率低、开销损失大（达20％～30％）。而SDH与IP的结合（IP over SDH）恰好能弥补上述IP over ATM的弱点。其基本思路是将IP数据报通过点到点协议（PPP）直接映射到SDH帧，省掉了中间复杂的ATM层。具体做法是先把IP数据报封装进PPP 分组，然后再利用HDLC组帧，再将字节同步映射进SDH的VC包封中，最后再加上相应SDH开销置入STM－N帧中即可。

IP over SDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征，形成统一的平面网，简化了网络体系结构，提高了传输效率，降低了成本，易于实现IP组播和兼容不同技术体系实现网间互联。缺点是网络容量和拥塞控制能力差，大规模网络路由表太复杂，只有业务分级，尚无优先级业务质量，对高质量业务难以确保质量，尚不适于多业务平台，是以运载IP业务为主的网络的理想方案。随着千兆比高速路由器的商用化，其发展势头很强。例如美国Sprint公司和GTE公司已决定采用 Cisco的GSR12000高速路由器作为节点建立IP骨干网。世界最大的ISP－UUNet也宣布将在骨干网上采用IP over SDH。另外，对于跨洋的点到点通信这样简单的骨干网显然无需采用复杂的IP over ATM，此时IP overSDH是非常适合的技术手段。采用这种技术的关键是千兆比高速路由器，这方面近来已有重大突破性进展，例如美国Cisco公司已于1997年9月推出12000系列千兆比特交换路由器（GSR），可以在千兆比特速率上实现因特网业务选路，还具有5～60Gb／s的多带宽交换能力，提供灵活的拥塞管理、组播和QoS功能，其骨干网速率可以高达2.5Gb／s，将来能升级至10Gb／s。这类新型高速路由器的端口密度和端口费用已经可以与ATM相比，转发分组延时也已经降至ms量级，不再是问题。简言之，随着千兆比特高速路由器的成熟和IP业务的大发展，IP over SDH将会获得越来越广泛的应用，其发展趋向值得密切注视。

从长远看，当IP业务量逐渐增加时，则有可能最终会省掉中间的SDH层，IP直接在光路上跑，形成十分简单的统一的IP网结构（IP over Optical），其开销最低，传输效率最高，因而最适用于未来超大型IP骨干网的核心汇接。在相当长的时期，IP over ATM，IP over SDH和IP over Optical将会共存互补，各有其最佳应用场合和领域。

7 结束语

从上述干线光纤通信的发展现状与趋势来看，可以认为光纤通信又一次进入了蓬勃发展的新高潮。而这一次发展高潮涉及的范围更广，技术更新更难，影响力和影响面也更宽，势必对整个电信网和信息业产生更加深远的影响，也将对下一世纪的社会经济发展产生巨大影响，值得密切注视和研究。

② 光通信原理与技术有那些

【光通信原理】光纤通信(Fiber-optic communication)，也作光纤通讯。光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，首先将电信号转换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起，光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性 ，同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大，保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。
光纤通信的原理就是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤经过光的全反射原理传送;在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
光通信正是利用了全反射原理，当光的注入角满足一定的条件时，光便能在光纤内形成全反射，从而达到长距离传输的目的。光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射，使光线限制在纤芯中传输。光纤中有两种光线，即子午光线和斜射光线，子午光线是位于子午面上的光光线，而斜射光线是不经过光纤轴线传输的光线。
【全光网络】未来传输网络的最终目标，是构建全光网络，即在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。而目前的一切研发进展，都是“逼近”这个目标的过程。
骨干网是对速度、距离和容量要求最高的一部分网络，将ASON技术应用于骨干网，是实现光网络智能化的重要一步，其基本思想是在过去的光传输网络上引入智能控制平面，从而实现对资源的按需分配。DWDM也将在骨干网中一显身手，未来有可能完全取代SDH，从而实现IPOVERDWDM。
城域网将会成为运营商提供带宽和业务的瓶颈，同时，城域网也将成为最大的市场机遇。目前基于SDH的MSTP技术成熟、兼容性好，特别是采用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新标准之后，已经可以灵活有效地支持各种数据业务。
对接入网来说，FTTH(光纤到户)是一个长远的理想解决方案。FTTx的演进路线将是逐渐将光纤向用户推近的过程，即从FTTN(光纤到小区)到FTTC(光纤到路边)和FTTB(光纤到公寓小楼)乃至最后到FTTP(光纤到驻地)。当然这将是一个很长的过渡时期，在这个过程中，光纤接入方式还将与ADSL/ADSL2+并存。
基于上述全光网络构架有很多核心技术，它们将引领光通信的未来发展。ASON、FTTH、DWM、RPR这四项目前是光通信行业最重要的技术。
【光通信技术】
1、ASON
无论从国内研发进展、试商用情况，还是从国外的发展经验来看，国内运营商在传送网中大规模引入ASON技术将是必然的趋势。ASON(，智能光网络)是一种光传送网技术。目前的产品和市场状况表明，ASON技术已经达到可商用的成熟程度，随着3G、NGN的大规模部署，业务需求将进一步带动传送网技术的发展，预计2007年ASON将得到更加广泛的商用。
2006年各大主要设备提供商华为、中兴、烽火、Lucent等已经推出了其可商用的ASON产品。中国电信、中国网通、中国移动、中国联通和中国铁通陆续开展了ASON的应用测试和小规模商用。
ASON在国外成功商用的经验表明，ASON将在骨干传送网发挥不可替代的作用。例如，AT&T的140个节点覆盖美国的骨干传送网；BT组建21CN网，目前已建40个ASON节点；Vodafone的131个节点覆盖英国的ASON骨干传送网，等等。
然而，目前ASON在路由、自动发现、ENNI接口等几方面的标准化工作还不完善，这成为制约ASON技术发展和商用的重要因素。未来我国将参与更多的ASON标准化工作，同时，ASON的标准化，尤其是其中ENNI的标准化，将在近年内取得突破性进展。
2、FTTH
FTTH(FiberToTheHome，光纤到户)是下一代宽带接入的最终目标。目前，实现FTTH的技术中，EPON将成为未来我国的主流技术，而GPON最具发展潜力。
EPON采用Ethernet封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合IP网络迅猛发展的趋势。目前，国家已经将EPON作为“863”计划重大项目，并在商业化运作中取得了主动权。
GPON比EPON更注重对多业务的支持能力，因此更适合未来融合网络和融合业务的发展。但是它目前还不够成熟并且价格偏高，还无法在我国大规模推广。
我国的FTTH还处于市场启动阶段，离大规模的商业部署还有一段距离。在未来的产业化发展中，运营商对本地网“最后一公里”的垄断是制约FTTH发展的重要因素，采取“用户驻地网运营商与房地产开发商合作实施”的形式，更有利于FTTH产业的健康发展。从日本、美国、欧洲和韩国等国家的FTTH发展经验来看，FTTH的核心推动力在于网络所提供的丰富内容，而政府对应用和内容的监控和管理政策也会制约FTTH的发展。
3、WDM
WDM突破了传统SDH网络容量的极限，将成为未来光网络的核心传输技术。 按照通道间隔的不同，WDM(，波分复用)可以分为DWDM(密集波分复用)和CWDM(稀疏波分复用)这两种技术。DWDM是当今光纤传输领域的首选技术，但CWDM也有其用武之地。
2006年，烽火、华为等设备厂商都推出了自己的DWDM系统，国内运营商也开展了相关的测试和小规模商用。未来DWDM将在对传输速率要求苛刻的网络中发挥不可替代的作用，如利用DWDM来建设骨干网等。
相对于DWDM，CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、对光纤要求低等优点。未来几年，电信运营商将会严格控制网络建设成本，这时CWDM技术就有了自己的生存空间，它适合快速、低成本多业务网络建设，如应用于城域和本地接入网、中小城市的城域核心网等。
4、RPR
弹性分组环(ResilientPacketRing，RPR)将成为未来重要的光城域网技术。近年来许多国内外传输设备厂商都开发了内嵌RPR功能的MSTP设备，RPR技术得到了大量芯片制造商、设备制造商和运营商的支持和参与。
在标准化方面，IEEE802.17的RPR标准已经被整个业界认可，而国内的相关标准化工作还在进行中。未来RPR将主要应用于城域网骨干和接入方面，同时也可以在分散的政务网、企业网和校园网中应用，还可应用于IDC和ISP之中。