全球光傳送網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的發(fā)展與趨勢

    隨著寬帶多媒體業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，全球光通信市場還將繼續(xù)增長。通過介紹全球光傳送網(wǎng)設(shè)備及市場現(xiàn)狀，分析運(yùn)營商光傳送網(wǎng)建設(shè)及試驗(yàn)進(jìn)展策略，進(jìn)而預(yù)測光傳送網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢。

　　運(yùn)營商間競爭的日益加劇以及IPTV等多種新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，促進(jìn)了新一代高速、靈活光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。近一兩年來全球光通信市場發(fā)展勢頭良好，光傳送網(wǎng)設(shè)備市場呈現(xiàn)兩位數(shù)的增長，隨著寬帶多媒體業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，全球光通信市場還將繼續(xù)增長。

1、全球光傳送網(wǎng)設(shè)備市場現(xiàn)狀

　　1.1　全球光傳送網(wǎng)設(shè)備市場規(guī)模

　　2006年光傳送網(wǎng)硬件市場收入比2005年增長了11%，達(dá)到119億美元。2007年以來全球光傳輸設(shè)備市場繼續(xù)保持良好的發(fā)展勢頭，其中第二季度全球各個地區(qū)的光傳輸產(chǎn)品市場表現(xiàn)尤為突出，骨干DWDM、城域DWDM以及海底光纜系統(tǒng)銷售都有所增長，2007年第二季度全球光傳輸設(shè)備市場銷售收入達(dá)到35億美元，達(dá)到六年來光通信設(shè)備季度銷售額的最高，比2006年同期增長20%。

　　2006年阿爾卡特朗訊公司在光傳輸設(shè)備市場的份額最高，為25%；北電位居第二，市場占有率為12%；華為、富士通位居三、四，其中華為市場占有率為10%。2006年全球光交叉連接設(shè)備的市場規(guī)模為8.11億美元，比2005年增長了34%，接近于以前的DCS產(chǎn)品的市場。光交叉連接設(shè)備市場領(lǐng)先的設(shè)備廠商主要有阿爾卡特朗訊、Sycamore公司、華為等，見圖1。

　　來源:RHK公司

圖1　2006年全球光傳輸設(shè)備市場份額

　　1.2　光傳送網(wǎng)熱點(diǎn)產(chǎn)品進(jìn)展

　　目前，10 Gbit/s的DWDM系統(tǒng)（包括超長途DWDM）以及光交叉連接設(shè)備OXC已經(jīng)成熟，在網(wǎng)絡(luò)中大量采用；40 Gbit/s超高速DWDM設(shè)備以及可重構(gòu)光分插復(fù)用（ROADM）設(shè)備處于成長期，見圖2。

圖2　各種光傳送網(wǎng)產(chǎn)品所處的生命周期

　　目前超長途10 Gbit/s的DWDM產(chǎn)品已經(jīng)成熟，并在全球廣泛采用。2007年40 Gbit/s DWDM產(chǎn)品進(jìn)入市場商用，40 Gbit/s超高速DWDM系統(tǒng)成為新的亮點(diǎn)。目前很多光通信設(shè)備廠商都推出了40 Gbit/s DWDM設(shè)備，如阿爾卡特朗訊、華為、諾基亞西門子、愛立信（并購了馬可尼）等，另外還有一些新興的設(shè)備商如Mintera、Optisphere也推出了40 Gbit/s的設(shè)備。Mintera的40 Gbit/s DWDM子系統(tǒng)已經(jīng)開始向亞洲、北美和歐洲市場銷售，Mintera的新平臺采用高頻譜調(diào)制模式和內(nèi)置的自適應(yīng)色散遷移技術(shù)，可以支持比普通產(chǎn)品更高的色度色散和偏振模式色散。

近幾年，全球智能光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品OXC和ROADM研發(fā)取得了顯著進(jìn)展。智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備OXC在單獨(dú)組網(wǎng)方面的功能已經(jīng)基本成熟（包括傳送平面、控制平面、保護(hù)恢復(fù)和網(wǎng)管系統(tǒng)等方面的功能和性能），但是跨域管理和保護(hù)恢復(fù)功能還需要加強(qiáng)，OXC設(shè)備的廠商包括阿爾卡特朗訊、中興、華為、烽火、諾基亞西門子、CIENA、Sycamore、北電、愛立信等。目前不同廠家OXC設(shè)備的互聯(lián)互通是需解決的重要問題，現(xiàn)階段主要是進(jìn)行有關(guān)OXC設(shè)備與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互通測試，以支持未來的IP業(yè)務(wù)。光互聯(lián)論壇（OIF）于2007年6月開始進(jìn)行新一輪的智能光網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通測試，此次測試分別在亞洲、歐洲和北美地區(qū)進(jìn)行，中國電信、AT&T、德國電信、法國電信、KDDI、Verizon和意大利電信等全球7大運(yùn)營商及一些設(shè)備商參加了測試。測試項(xiàng)目主要包括用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI2.0）以及外部網(wǎng)絡(luò)接口（E-NNI）等，華為、Sycamore、愛立信都成功地完成了測試。

　　ROADM設(shè)備在2007年成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，北美和歐洲的一些主要電信運(yùn)營商紛紛采用ROADM建設(shè)或升級網(wǎng)絡(luò)，用于提供視頻和交互式多媒體業(yè)務(wù)。新一代的ROADM設(shè)備基于波長可選交換（WSS）結(jié)構(gòu)，可上、下40路通道，可支持40 Gbit/s的端口，設(shè)備容量可達(dá)1.6 Tbit/s。2007年6月富士通新推出的Packet ONP設(shè)備——Flash Wave 9500將以太網(wǎng)、ROADM以及SONET功能集成到一起，代表了光傳送網(wǎng)下一步的演進(jìn)方向，該設(shè)備將于2007年第四季度推出商用。目前，諾基亞西門子公司的ROADM設(shè)備已經(jīng)在比利時BICS公司的泛歐網(wǎng)絡(luò)中采用。阿爾卡特朗訊公司的ROADM設(shè)備也在盧森堡電信運(yùn)營商P&T luxembourg 3 000公里的泛歐網(wǎng)絡(luò)中采用。

2、運(yùn)營商光傳送網(wǎng)的建設(shè)及試驗(yàn)進(jìn)展

　　2.1　DWDM長途陸地及海纜系統(tǒng)的建設(shè)

　　由于寬帶Internet和一些高速移動業(yè)務(wù)的發(fā)展，以及波長業(yè)務(wù)和帶寬批發(fā)業(yè)務(wù)市場的穩(wěn)定增長，近一兩年來全球長途DWDM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐漸增多，很多運(yùn)營商開始擴(kuò)容或新建長途網(wǎng)絡(luò)，2006年全球超過1 000公里網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)比2005年增長了30%。據(jù)Heavy Reading公司2006年對包括AT&T、Verizon、Leve13、Interoue等在內(nèi)的全球88個運(yùn)營商的調(diào)查表明，52%的運(yùn)營商在升級DWDM骨干網(wǎng)，還有42%的運(yùn)營商計劃2007年或2008年擴(kuò)容DWDM骨干網(wǎng)，見圖3。

圖3　一些主要運(yùn)營商的骨干光傳送網(wǎng)發(fā)展計劃

　　2007年全球海纜通信市場的發(fā)展也十分迅速，新建海纜系統(tǒng)長度近10萬公里，新建項(xiàng)目20多個，主要包括兩個大的跨太平洋海底光纜網(wǎng)絡(luò)及一系列中等規(guī)模的海纜（2 000～10 000公里）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。新一代的海底光纜系統(tǒng)無論是技術(shù)層次、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、建設(shè)規(guī)模還是投資方式，都發(fā)生了巨大的變化。

　目前全球正在建設(shè)的海底光纜系統(tǒng)主要包括：由Verizon、中國電信等六家運(yùn)營商投資、連接中國和美國的首個T比特級跨太平洋海纜系統(tǒng)TPE；由AT&T和英國電信發(fā)起、南亞多個電信集團(tuán)投資敷設(shè)的Asia-America Gate海底光纜系統(tǒng)；由NEC建設(shè)、日本KDDI與俄羅斯ROSTELECOM投資的日俄海底光纖；由EVN Telecom與新加坡VNSL合作的東南亞海底光纜系統(tǒng)；以及東非海底光纜系統(tǒng)EASSy等，這些海底光纜系統(tǒng)開通使用后將大大提高國際間通信能力。2007年10月，TPE海纜系統(tǒng)在青島正式開始海上施工，帶寬容量將達(dá)5.12 Tbit/s，該光纜系統(tǒng)的美國接入點(diǎn)在俄勒崗州內(nèi)多納海灘，中國大陸接入點(diǎn)在山東青島和上海崇明島，預(yù)計將于2008年7月竣工投入使用。

　　2.2　全球智能化光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

　　隨著3G、NGN的大規(guī)模建設(shè)，業(yè)務(wù)需求將進(jìn)一步帶動傳送網(wǎng)新技術(shù)的發(fā)展，ASON技術(shù)已經(jīng)被全球多個運(yùn)營商所采用，全球已經(jīng)有3500個ASON節(jié)點(diǎn)，今后ASON還將得到更加廣泛的商用。

　　AT&T、BT和NTT等電信運(yùn)營商已經(jīng)成功地在網(wǎng)絡(luò)中引入OXC和ASON技術(shù)。AT&T已經(jīng)在美國部署了150個智能化節(jié)點(diǎn)，覆蓋美國的核心骨干網(wǎng)和地區(qū)骨干網(wǎng)。引入ASON網(wǎng)絡(luò)后，AT&T大大簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了帶寬利用率，運(yùn)行成本降低了60%；BT采用Ciena的設(shè)備建設(shè)21CN網(wǎng)，目前已建了40個ASON節(jié)點(diǎn)；Vodafone已經(jīng)在英國建設(shè)了131個OXC節(jié)點(diǎn)的ASON骨干傳送網(wǎng)。Qwest公司也于2007年7月推出了新一代光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計劃，計劃建設(shè)高速、智能化的光網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速配置及靈活調(diào)度，同時可實(shí)現(xiàn)Qwest全國IP業(yè)務(wù)的傳送。ASON在國外成功商用的經(jīng)驗(yàn)表明其將在骨干傳送網(wǎng)中發(fā)揮越來越重要的作用。

　　2.3　單波道40 Gbit/s DWDM超高速網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)及建設(shè)

　　由于高速Internet、視頻業(yè)務(wù)以及大容量專線業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，核心網(wǎng)的容量需求也在快速增長，不斷推動著DWDM網(wǎng)絡(luò)向更大容量和更高速率發(fā)展。一些運(yùn)營商開始采用單波道40 Gbit/s DWDM設(shè)備提高骨干網(wǎng)的容量，2007年40 Gbit/s系統(tǒng)開始逐步進(jìn)入市場商用。

　　北美是全球單波道40 Gbit/s DWDM系統(tǒng)發(fā)展最迅速的地區(qū)，一些主要運(yùn)營商如Verizon、AT&T、Qwest等已經(jīng)開始在網(wǎng)絡(luò)中采用40 Gbit/s系統(tǒng)，AT&T 2007年在美國31個城市的骨干網(wǎng)中采用40 Gbit/s設(shè)備：Qwest于2006年底開始采用40 Gbit/s系統(tǒng)建設(shè)超高速網(wǎng)絡(luò)，預(yù)計到2007年年底完成升級工作，重點(diǎn)是美國東北、東南以及西海岸地區(qū)。Global Crossing、Sprint等也計劃采用40 Gbit/s技術(shù)。另外，美國的一些有線電視運(yùn)營商（MSO）也非常積極，如Comcast已完成IP over Optical全國骨干光傳送網(wǎng)的建設(shè)，計劃今后將速率提高至40 Gbit/s。歐洲和亞太地區(qū)的運(yùn)營商主要還是進(jìn)行單波道40 Gbit/s DWDM系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗(yàn)以及規(guī)劃，德國電信、意大利電信、日本NTT、澳大利亞的Telstra都紛紛進(jìn)行了40 Gbit/s系統(tǒng)的試驗(yàn)，見表1。

表1　全球正在進(jìn)行的單波道40Gbit/s DWDM現(xiàn)場試驗(yàn)及建設(shè)

　　2.4　100 GbE over DWDM試驗(yàn)

　　由于IP業(yè)務(wù)流量的迅速增長，運(yùn)營商希望在網(wǎng)絡(luò)中采用更高速率的技術(shù)（如100 Gbit/s系統(tǒng)），100 GbE over DWDM系統(tǒng)逐漸受到人們的關(guān)注。2006年11月，Level 3、Finisar、Infinera、Internet 2和加利福尼亞大學(xué)在現(xiàn)有的DWDM網(wǎng)絡(luò)上成功完成了從美國佛羅里達(dá)州西部的坦帕到休斯頓之間的100 GbE試驗(yàn)，試驗(yàn)往返共4 000英里，將8路10 Gbit/s信號捆綁在MAC層傳送，加利福尼亞大學(xué)提供了有關(guān)100 GbE MAC和分組排序的算法，Infinera公司提供100 Gbit/s設(shè)備。Infinera公司的100 Gbit/s設(shè)備采用一種光子集成（PIC）技術(shù)的芯片，將10×10 Gbit/s信號集成到一個芯片上，傳送100 Gbit/s信號，該系統(tǒng)可在現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)100 GbE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送。Level3表示一旦產(chǎn)品成熟，將在骨干網(wǎng)絡(luò)上大量使用。

3、光傳送網(wǎng)未來發(fā)展趨勢預(yù)測

　　未來的光傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)滿足以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送需求，并能支持多種業(yè)務(wù)，與業(yè)務(wù)的密切結(jié)合是下一代傳送網(wǎng)的一個重要特征。新一代光傳輸系統(tǒng)將繼續(xù)向超高速、超長途、智能化方向發(fā)展，同時要實(shí)現(xiàn)與IP網(wǎng)絡(luò)的融合。未來幾年隨著寬帶多媒體業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，全球光通信市場將進(jìn)一步增長。

　　3.1　DWDM及智能光節(jié)點(diǎn)設(shè)備將逐步取代SDH

　　從2007年起，運(yùn)營商在SONET/SDH設(shè)備的投資將逐年減少，而DWDM及智能光節(jié)點(diǎn)設(shè)備投資將逐年增長，預(yù)計到2010年DWDM及智能光節(jié)點(diǎn)設(shè)備的市場規(guī)模將首次超過SDH設(shè)備。

　　3.2　智能化光節(jié)點(diǎn)設(shè)備應(yīng)用更加廣泛

　　隨著運(yùn)營商越來越多地建設(shè)智能化光網(wǎng)絡(luò)，未來幾年智能化光節(jié)點(diǎn)設(shè)備（OXC和ROADM）市場將不斷增長。預(yù)計到2010年全球智能光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備（OXC設(shè)備和ROADM）市場規(guī)模將接近20億美元（不包括軟件系統(tǒng)的收入）。OXC設(shè)備主要應(yīng)用于骨干網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)、多環(huán)網(wǎng)的匯聚節(jié)點(diǎn)、無線接入設(shè)備回傳的匯聚節(jié)點(diǎn)以及主要國際關(guān)口點(diǎn)（例如海纜系統(tǒng)的登陸點(diǎn)）。

　　3.3　單波道40 Gbit/s DWDM設(shè)備將于2010年左右規(guī)模商用

　　由于帶寬需求的增加，40 Gbit/s技術(shù)的不斷成熟（如光調(diào)制技術(shù)以及色散補(bǔ)償技術(shù)），以及設(shè)備價格的逐步降低，未來幾年40 Gbit/s DWDM市場將逐步增長。40 Gbit/s市場將于2008年啟動，預(yù)計2011年全球40 Gbit/s轉(zhuǎn)發(fā)器和元器件收入將達(dá)到3.5億美元，2012年將達(dá)到5億美元。預(yù)計2010年前后，40 Gbit/s技術(shù)將在DWDM網(wǎng)絡(luò)（如和10 Gbit/s混合組網(wǎng)或獨(dú)立組網(wǎng)）中逐漸得到大規(guī)模商用，2015年40 Gbit/s產(chǎn)品將達(dá)到目前10 Gbit/s產(chǎn)品的市場規(guī)模。

　　3.4　Ethernet over DWDM技術(shù)應(yīng)用將越來越普遍

　　由于IP等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量的迅速增長，兼?zhèn)涔獠ǚ謴?fù)用和以太網(wǎng)兩者優(yōu)點(diǎn)的10 Gb、100 Gb以太網(wǎng)over DWDM技術(shù)在骨干網(wǎng)中的應(yīng)用將越來越普遍。目前100 GbE over DWDM系統(tǒng)已在現(xiàn)有商用網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了測試，運(yùn)營商表示可以接受的100 GbE設(shè)備的價格為每端口3 000美元左右，預(yù)計未來幾年100 GbE over DWDM系統(tǒng)將會進(jìn)入商用。