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美国《Telecommunications》杂志每年都要评选一次本年度在电信领域的十大热门 技术，1999年的热门电信技术是业务斡旋、城域密集波分复用、统一传信、基于策略的 管理、多协议标记交换、智能天线、光交换等。而2000年的十大热门技术是光孤子、无 源光网、DSL上传话音、时分双工、可调谐波光器、光域业务互连、同步、IP虚拟专用网 、10千兆以太网和甚短距光设备。 　　从1999年到2000年，电信技术发展热点的转变如此之快，正说明了电信发展的日新 月异。我们的民族通信产业也正值蓬勃发展的大好时机，在此编辑此文，希望能给我国 的民族通信产业提供一些电信发展的最新动向及信息，使企业能在竞争的大潮中抓住机 会，把握时机，抢占到下个世界电信市场的制高点。 　　光孤子 　　发现光孤子现象源于150多年前，在爱丁堡有一们名叫John Scott Russell的苏格兰 人坐在一条驳船上沿河而行，当船停下来时，他发现一个很大的孤波，在与其它波浪碰 撞之后仍能保持形状不变，并一直延续了很长一段距离。 　　现在有些公司又重新掀起对光孤子技术的研究热潮，它们认为光孤子技术可以形成 能够传输更长距离和提供更大波长容量的下一代波分复用系统，使光通信网产生革命性 的变化。当然对光孤子技术的看法目前还存在一些争议。 　　法国新成立的Algety电信公司确信，光孤子波分复用系统能够解决波分复用系统中 的色散问题。Algety的前身是法国电信研究机构CNET的一个研发单位，曾首先利用光孤 子技术在1000km距离上实现了1Tbit/s传输速率。现在该公司计划在2000年末推出基于光 孤子的波分复用系统，并特别看好美国市场，准备马上在美国成立办事处。该公司负责 人认为，也许对10Gbit/s波长而言是否需要采用光孤子技术还有争议，但对40Gbit/s和 更高速率的波长确实需要采用光孤子技术。但是思科光网集团公司(前身是Pirelli光系 统公司)对光孤子技术用于高速系统却持反对意见，虽然MCI在1998年曾用Pirelli的光孤 子波分复用系统做过成功的试验，用四个波长各传送速率为10Gbit/s的数据流。思科光 网集团公司认为，光孤子使用归零(RZ)格式，而网络设备，如路由器、ATM交换机和SDH 设备等都使用不归零(NRZ)格式，这就存在一个互操作问题。另外，当波长间隔小于25G Hz时就无法使用光孤子了，因为光孤子脉冲太宽。它们还认为，目前所用的光孤子并不 是真正的光孤子，而是色散可控的光孤子。Sycamore公司的技术主管则认为，现在大多 数人都同意色敬可控的光孤子技术是下一代超长距离地面系统的一种可选技术。至于归 零和不归零的矛盾可以这么来解决：路由器使用不归零是因为不归零比较简单，但路由 器并不需要为超长距离传输而设计，所以我们可以把波分复用系统的设计与路由器的设 计分开，然后在它们的接口处进行归零和不归零的变换。Algety在2000年3月赢得了310 0万美元的风险投资基金。相信光孤子技术不久会得到更广泛的应用。 　　无源光网 　　因特网的发展使解决最后一英里瓶颈问题变得更为迫切，目前普遍把注意力集中于 DSL、电缆调制解调器和无线接人，而往往忽视了无源光网(PON)。事实上，光纤接入市 场正在快速成长。据美国CIR公司估计，美国的光纤到路边和光纤到大楼市场将从2000年 的8亿美元跃升至2004年的18亿美元。自1999年以来，PON技术在美国开始引起公众注意 ，它为基干网络设施的业务提供者满足用户的多业务需要提供了一种简单直接的方法。 目前有许多公司，如SBC、US West、Bellsouth和Bell Canada等都非常关注PON，它们都 参加了全业务接入网(FSAN)联合会，共同来制定PON标准。由于该联合会决定使用ATM作 为PON中的传输技术，故称APON，现已成为ITU的G.983标准。尽管此标准给出了一些关键 的规定，如单纤工作和双纤工作、工作距离20km、下行速率最高622Mbit/s、上行速率最 高155Mbit/s等，但有些公司，如Quantum Bridge、Terawave Communications和OPtica l Solution的做法都超出了上述标准。比如Quantum Bridge的解决方案对IP是最优的， OPticalSolution的PON可以在分光点和用户之间的一对光纤上同时支持6路电话、135路 有线电视和可扩展的高速数据。 　　PON的最大优点是在中心局和用户之间没有有源器件，因此避免了供电和维护问题。 目前的PON是把光分割开，分别向多个用户提供服务。今后随着波分复用技术从网络核心 移向城域，PON将同样是适用的，可以把整个波长送到用户处。近期内，PON还可以与DS L结合使用，例如先用PON把信号馈送到光远端，在那里再用DSL接至用户。从长远看，P ON一定会占据接入市场的一大块，PON技术也一定会得到进一步的发展。 　　DSL上传话音 　　一段日子以来，对DSL的研究主要集中在如何在铜线上用这种技术来解决因特网高速 接入问题。但是后来的事实证明，在中小企业市场方面，不仅需要数据，而且还需要话 音，通信公司必须双管齐下，在一条线路上同时推出数据和话音两个拳头业务才能扩大 用户、赢得市场。DSL上传话音(VoDSL)技术的早期推崇者Mpower Communications认为， 把VoDSL和数据绑在一起是极其重要的，因为纯数据DSL业务的价格估计会不断下降，只 有在同一条线上引入话音才会给通信公司带来更多的收入。一个基本的VoDSL系统由综合 接入设备(IAD)、DSL接入复用设备(DSLAM)和话音网关组成。连接电路上使用分组协议( 通常是ATM)来支持话音和数据。DSLAM相当于一个分组集中器，把来自多个用户的业务集 中在在一条高速上行链路上，接至城域网络或地区网。话音业务通过话音网关接至PSTN ，接口标准是G.303。对企业来说，VoDSL能降低每月通信费用，获得一个话音和数据的 综合网。所以对中小企业尤其有吸引力。但VoDSL目前在可靠性、主叫身份显示等方面仍 存在一些问题，而且在话音线路上需备用电池。 　　根据Yankee公司预测，在2001年以前，VoDSL不会大量推广使用，DSL企业用户中大 约5％将从标准话音业务过渡到VoDSL，如果这些企业用户平均每月为基本话音和数据业 务花费400美元，为增值业务花费320美元，那么到2001年VoDSL可产生4.75亿美元的收入 ；到2003年用户进一步扩大，收入可能接近30亿美元。 　　时分双工 　　原来在宽带无线固定接入方面由于分配的频谱很宽，例如LMDS系统的A、B频段加起 来总共有1150MHz，可容纳200个视频信道，因此频谱使用效率并非主要考虑因素。但最 近业界对宽带无线固定接入市场看好，特别是解决干扰和互操作等问题的空中接口标准 推出之后，将进一步推动市场，预计到2003年宽带无线接入的业务市场可达到74亿美元 ，所以能提高频谱使用效率的时分双工(TDD)开始热了起来，并在宽带无线接入领域引起 了一场额分双工(FDD)与时分双工之争。 　　TDD技术在市场上能否占上风眼前尚难说，但对它的关注现在是越来越多。新兴公司 Ensemble Communications和WavTrace是TDD技术的倡导者，它们设计的TDD系统特别适用 于不对称的突发性数据业务，上、下行链路可以分配不同的带宽。美国最大的LMDS频谱 持有者NextLink目前正与WavTrace及其它三家公司一起在洛杉矾进行试验，而Ensemble 则与Digital Microwave及ADC结成战略联盟。 　　可调谐激光器 　　可调谐激光器很可能成为全光网中的闪亮点。波分复用系统虽然大幅度地提高了光 纤容量，但替换或保留备用固定波长激光器的成本很高。如果采用可调谐激光器，就只 需要调谐到相应的波分复用波长，插入一张卡即可，而不是每一波长用一个激光器。例 如，在一个32波长的波分复用系统中，就可以把激光器“数量从32个减至4个，每个能调 谐8个以上波长。除了用在长途波分复用传输系统中以外，可调谐激光器还可在插分复用 器中与可调谐滤光器配合使用。将来可调谐激光器还可以完成纳秒级的波长交换，使全 光网交换机和波长选路成为可能，但最初主要用于长途波分复用传输系统。 　　一些传统的和新兴的厂商，包括Agility Telecom、Agilent Technologies、Altit un、Bandwidth9、CoreTek(最近被北电网络公司收购)、富士通、朗讯和NTT都在开发成 本有效的可调谐激光器，而且都有些成效。就像任何新出现的技术一样，在可调谐激光 器领域现在也出现了百家争鸣的局面，究竟哪种调谐方法最好各厂商各持己见。目前， 大概有四类可调谐激光器：分布反馈(DFB)激光器、分布布拉格反射镜(DBR)激光器、微 电机开关(MEMS)激光器和温度变化激光器。DFB激光器能为长途应用提供必要的功率；D BR激光器除了保留已有的处理和封装工艺外，还增加了纳秒级的波长开关，使调谐范围 扩大；MEMS激光器引入了机械动作的部件和垂直腔设计；温度变化激光器通过改变激光 器芯片温度来调谐波长。可调谐激光器的标准是Bellcore制定的，各公司今后推出的产 品必须满足这一标准。 　　可调谐激光器最大的问题是如何把成本降低到等于或低于固定波长激光器。1999?2 000年度的固定激光器市场是很大的，估计会有45万个激光器被销售。一旦可调谐激光器 投放市场，可能会占据整个激光器市场的15％到20％。迄今，只有Altitun一家公司成功 地演示过可调谐激光器这一技术，它与Telenor一起完成了现场试验。 　　光域业务互连 　　光域业务互连(ODSI)是在2000年1月份由专门研究光交换的新兴公司Sycamore Netw orks会同50家业务提供商和光交换厂商提出的，主要目的是解决通信网中光网元和电网 元之间的互操作问题。我们知道，离实现全光网还远得很，故网络中光网元与电网元将 并存很长一段时间，但在现有的网络中，光网元与电网元是说不上话的。例如，位于高 层的组网设备，诸如IP路由器和ATM交换机这样的电网元是无法通过位于底层的诸如光交 换机这样的光网元向光网络提出带宽请求的。ODSI将包含相关的开放接口和信令协议， 使高层的业务网络能够与动态光网进行互操作。从而使业务提供商能自动地为它们的IP 网提供带宽，更有效地用来自多厂商的设备构筑它们的网络，满足宽带业务的需要。OD SI还可以用于在不同的传送网之间提供互操作性，使我们能够提供跨过几个不同网络的 端到端电路。 　　Sycamore公司开发了具有软件智能的64×64端口交叉连接设备，名曰SN 16000Inte lligent OpticalSwicCh，可以处理OC?48和OC?192的信号。这个交叉连接设备采用了IP 选路协议OSPF(Open ShortestPath First)和多协议标记交换(MPLS)来处理光信号，其目 的是便于扩展以及与IP设备的互通。目前在开展ODSI研究方面业务提供商的积极性比交 换路由器厂商高，2000年秋天将进行ODSI的互操作试验。如果成功的话，那些制造核心 路由器、ATM交换机和光交换机的主要厂商都会生产具有ODSI的产品。 　　　同 步 　　从现实来看，公共交换电话网(PSTN)将与IP网共存相当长的时间。既然共存，就有 业务互通的问题。除了目前红红火火的IP电话以外，PSTN上的其它一些业务，如传真、 调制解调器等在PSTN?IP的混合环境下都需要同步。所以高质量、低成本的同步技术成了 热点。 　　同步技术的作用可以打个比方来说明：如果没有红绿灯，一个城市的交通可能会瘫 痪；有了红绿灯，车辆就会疏通。如果各红绿灯是同步的，那情况就会变得更好。原因 就是红绿灯对车辆起到了缓冲的作用，且各红绿灯是同步时，缓冲效果更好。简单说， 在通信网中，同步就是指使接收信息的速率与发送信息的速率相同。如果不是这样，网 络就无法使信息缓冲，或者说无法缓存信息。其结果是使某些业务(如经压缩的视像和保 密电话)的质量恶化，或使某些信息丢失(如三类传真)。 　　同步是靠布设在网络中的时钟来完成的。过去由于同步时钟成本很高，把时钟分成 等级(一般是四级)，由位于顶级的少量时钟来控制下级的时钟。在IP—PSTN这种混合环 境下中要求同步机制有更高的质量。随着同步技术成本的下降，时钟就不用分那么多等 级了。目前的价格已可使我们在每一个中心局里设一项级时钟，或许再用一个三级时钟 做备用。而且时钟设备从一个机架大小缩小到一组芯片大小，这些芯片可以放在业务提 供商的设备里。 　　IP虚拟专用网 　　随着虚拟选路的出现，IP虚拟专用网(IP VPN)就开始抬头，并发展成基于网络的业 务，具有IP所能提供的全部特点。像传统的VPI一样，IP VPN也包括分组传送设备、能加 密的用户驻地设备、防火墙和其它安全设施，但IP VPI在公网的边缘还没有虚拟路由器 ，通过它来提供可扩展的IP VPN业务。它们不需要为客户作大量的变换工作，因为它们 可以使用现有的寻址方案。它们也不需要为每一个最终用户作费钱的准备工作。IP VPI 业务的提供者可以为多个客户提供服务，包括防火墙、加密、入侵检测、自助门户和其 它应用。现在有的公司已经能够提供IP VPN应用层的解决方案，如Abatis Systems公司 在2000年3月宣布了它的一个自助(self-serve)方案，具有按需配备、带宽分配和外联网 生成等功能。 　　据称，目前只有三家设备供应商能够提供基于公网的IP VPN，因为它们都建造了能 通过多处理机结构和先进OS软件来支持大范围虚拟选路的平台。这三家设备供应商是Co sine，Shasta和SPring Tide。今后MPLS有可能与CIMI公司估计，在今后10年内全世界I P VPN的市场将达到400亿美元。美国新兴的网络运营者Qwest公司也确信IP VPN有市场， 目前正用Cosine的设备在建造花费数百万美元的IP平台，预定2000年内完成。 　　10千兆比以太网 　　经过实验检验的以太网现已遍布全球，2000年年末它将以10千兆比以太网(10GigE) 的形式为它通往WAN铺好路。IEEE 802.3ae任务组准备基于一个既能与WAN兼容又能与LA N兼容的协议来起草关于10GigE的标准，2000年年底进行现场试验。标准出台前的商用产 品预期在2001年第一季度由Foudry、北电网络、3Com和Extreme Networks等公司推出， 它们是“10GigE联盟”7家创建公司中的4家。 　　10GigE赢得青睐的真正原因是成本，它比ATM和SONET的价位低。预计10GigE的每端 口价格是单个千兆比端口价格的8.3倍。这就是说，买一个10GigE端口比买10个千兆比端 口可节省17％。据IDC预测，到2004年10GigE的市场将达10亿美元。然而，10GigE缺少S ONET的链路管理能力，无法跟踪链路故障。有人建议用数字封装器来封装以太网的帧， 以使之具备链路管理能力，但这么做必将增加成本和复杂性。所以，在长距离时，SONE T还是有优势的，但以太网处理突发数据和网状网的能力又比SONET强。10GigE是综合LA N，MAN和WAN的最经济办法。 　　甚短距光设备 　　目前，SONET都是按长距离传送设计的，可长达500km。但是，在某些情况下，确实 只需传送200—300m的距离，如果此时再用SONET显然代价太高。所以，甚短距(VSR)光设 备应运而生，它采用SONET帧的接口，并用并行光技术采取代昂贵的串行互连，使业务提 供者可以成本有效地解决客户在汇接点内部传送OC—192的需求。 　　所谓并行光技术就是用由12只 850m垂直腔表面发射激光器(VCSEL)组成的激光器阵 来代替传统的串行单激光器接口。此激光器阵制作在一块芯片上，它的封装成本与封装 一只单波长激光器的成本相同，因此业务提供者只需用封装成本的12分之一，而获得同 样的容量，或者说用同样的封装成本获得12倍的容量。信号从这个芯片映射到12条1.25 Gbit/s的光纤链路中，经过重新组合后再以10Gbit/s的速率发送出去。由于信号在多条 线路上发送而每条线路的速率很低，放这种技术只需要低成本的光设备，成为路由器到 路由器、路由器到DWDM终端或路由器到光交叉连接设备这种短距离最理想的传送工具。