全球光傳送網(wǎng)絡及設備的發(fā)展與趨勢

    隨著寬帶多媒體業(yè)務的迅猛發(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)設備及市場現(xiàn)狀，分析運營商光傳送網(wǎng)建設及試驗進展策略，進而預測光傳送網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢。

　　運營商間競爭的日益加劇以及IPTV等多種新業(yè)務發(fā)展的需要，促進了新一代高速、靈活光網(wǎng)絡的發(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)設備市場呈現(xiàn)兩位數(shù)的增長，隨著寬帶多媒體業(yè)務的迅猛發(fā)展，全球光通信市場還將繼續(xù)增長。

1、全球光傳送網(wǎng)設備市場現(xiàn)狀

　　1.1　全球光傳送網(wǎng)設備市場規(guī)模

　　2006年光傳送網(wǎng)硬件市場收入比2005年增長了11%，達到119億美元。2007年以來全球光傳輸設備市場繼續(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備市場銷售收入達到35億美元，達到六年來光通信設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。光交叉連接設備市場領先的設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年全球光傳輸設備市場份額

　　1.2　光傳送網(wǎng)熱點產(chǎn)品進展

　　目前，10 Gbit/s的DWDM系統(tǒng)（包括超長途DWDM）以及光交叉連接設備OXC已經(jīng)成熟，在網(wǎng)絡中大量采用；40 Gbit/s超高速DWDM設備以及可重構光分插復用（ROADM）設備處于成長期，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)品進入市場商用，40 Gbit/s超高速DWDM系統(tǒng)成為新的亮點。目前很多光通信設備廠商都推出了40 Gbit/s DWDM設備，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備商如Mintera、Optisphere也推出了40 Gbit/s的設備。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制模式和內置的自適應色散遷移技術，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)絡產(chǎn)品OXC和ROADM研發(fā)取得了顯著進展。智能光網(wǎng)絡設備OXC在單獨組網(wǎng)方面的功能已經(jīng)基本成熟（包括傳送平面、控制平面、保護恢復和網(wǎng)管系統(tǒng)等方面的功能和性能），但是跨域管理和保護恢復功能還需要加強，OXC設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設備的互聯(lián)互通是需解決的重要問題，現(xiàn)階段主要是進行有關OXC設備與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的互通測試，以支持未來的IP業(yè)務。光互聯(lián)論壇（OIF）于2007年6月開始進行新一輪的智能光網(wǎng)絡互聯(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大運營商及一些設備商參加了測試。測試項目主要包括用戶網(wǎng)絡接口（UNI2.0）以及外部網(wǎng)絡接口（E-NNI）等，華為、Sycamore、愛立信都成功地完成了測試。

　　ROADM設備在2007年成為人們關注的熱點，北美和歐洲的一些主要電信運營商紛紛采用ROADM建設或升級網(wǎng)絡，用于提供視頻和交互式多媒體業(yè)務。新一代的ROADM設備基于波長可選交換（WSS）結構，可上、下40路通道，可支持40 Gbit/s的端口，設備容量可達1.6 Tbit/s。2007年6月富士通新推出的Packet ONP設備——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)下一步的演進方向，該設備將于2007年第四季度推出商用。目前，諾基亞西門子公司的ROADM設備已經(jīng)在比利時BICS公司的泛歐網(wǎng)絡中采用。阿爾卡特朗訊公司的ROADM設備也在盧森堡電信運營商P&T luxembourg 3 000公里的泛歐網(wǎng)絡中采用。

2、運營商光傳送網(wǎng)的建設及試驗進展

　　2.1　DWDM長途陸地及海纜系統(tǒng)的建設

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

圖3　一些主要運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，新建項目20多個，主要包括兩個大的跨太平洋海底光纜網(wǎng)絡及一系列中等規(guī)模的海纜（2 000～10 000公里）網(wǎng)絡建設。新一代的海底光纜系統(tǒng)無論是技術層次、網(wǎng)絡結構、建設規(guī)模還是投資方式，都發(fā)生了巨大的變化。

　目前全球正在建設的海底光纜系統(tǒng)主要包括：由Verizon、中國電信等六家運營商投資、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、南亞多個電信集團投資敷設的Asia-America Gate海底光纜系統(tǒng)；由NEC建設、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5.12 Tbit/s，該光纜系統(tǒng)的美國接入點在俄勒崗州內多納海灘，中國大陸接入點在山東青島和上海崇明島，預計將于2008年7月竣工投入使用。

　　2.2　全球智能化光網(wǎng)絡的建設

　　隨著3G、NGN的大規(guī)模建設，業(yè)務需求將進一步帶動傳送網(wǎng)新技術的發(fā)展，ASON技術已經(jīng)被全球多個運營商所采用，全球已經(jīng)有3500個ASON節(jié)點，今后ASON還將得到更加廣泛的商用。

　　AT&T、BT和NTT等電信運營商已經(jīng)成功地在網(wǎng)絡中引入OXC和ASON技術。AT&T已經(jīng)在美國部署了150個智能化節(jié)點，覆蓋美國的核心骨干網(wǎng)和地區(qū)骨干網(wǎng)。引入ASON網(wǎng)絡后，AT&T大大簡化了網(wǎng)絡結構，提高了帶寬利用率，運行成本降低了60%；BT采用Ciena的設備建設21CN網(wǎng)，目前已建了40個ASON節(jié)點；Vodafone已經(jīng)在英國建設了131個OXC節(jié)點的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)絡發(fā)展計劃，計劃建設高速、智能化的光網(wǎng)絡，實現(xiàn)業(yè)務的快速配置及靈活調度，同時可實現(xiàn)Qwest全國IP業(yè)務的傳送。ASON在國外成功商用的經(jīng)驗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)絡試驗及建設

　　由于高速Internet、視頻業(yè)務以及大容量專線業(yè)務的迅速發(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)絡向更大容量和更高速率發(fā)展。一些運營商開始采用單波道40 Gbit/s DWDM設備提高骨干網(wǎng)的容量，2007年40 Gbit/s系統(tǒng)開始逐步進入市場商用。

　　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)，一些主要運營商如Verizon、AT&T、Qwest等已經(jīng)開始在網(wǎng)絡中采用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設備：Qwest于2006年底開始采用40 Gbit/s系統(tǒng)建設超高速網(wǎng)絡，預計到2007年年底完成升級工作，重點是美國東北、東南以及西海岸地區(qū)。Global Crossing、Sprint等也計劃采用40 Gbit/s技術。另外，美國的一些有線電視運營商（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，計劃今后將速率提高至40 Gbit/s。歐洲和亞太地區(qū)的運營商主要還是進行單波道40 Gbit/s DWDM系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗以及規(guī)劃，德國電信、意大利電信、日本NTT、澳大利亞的Telstra都紛紛進行了40 Gbit/s系統(tǒng)的試驗，見表1。

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

　　2.4　100 GbE over DWDM試驗

　　由于IP業(yè)務流量的迅速增長，運營商希望在網(wǎng)絡中采用更高速率的技術（如100 Gbit/s系統(tǒng)），100 GbE over DWDM系統(tǒng)逐漸受到人們的關注。2006年11月，Level 3、Finisar、Infinera、Internet 2和加利福尼亞大學在現(xiàn)有的DWDM網(wǎng)絡上成功完成了從美國佛羅里達州西部的坦帕到休斯頓之間的100 GbE試驗，試驗往返共4 000英里，將8路10 Gbit/s信號捆綁在MAC層傳送，加利福尼亞大學提供了有關100 GbE MAC和分組排序的算法，Infinera公司提供100 Gbit/s設備。Infinera公司的100 Gbit/s設備采用一種光子集成（PIC）技術的芯片，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)絡上實現(xiàn)100 GbE數(shù)據(jù)業(yè)務的傳送。Level3表示一旦產(chǎn)品成熟，將在骨干網(wǎng)絡上大量使用。

3、光傳送網(wǎng)未來發(fā)展趨勢預測

　　未來的光傳送網(wǎng)應當滿足以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務的傳送需求，并能支持多種業(yè)務，與業(yè)務的密切結合是下一代傳送網(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，同時要實現(xiàn)與IP網(wǎng)絡的融合。未來幾年隨著寬帶多媒體業(yè)務的迅猛發(fā)展，全球光通信市場將進一步增長。

　　3.1　DWDM及智能光節(jié)點設備將逐步取代SDH

　　從2007年起，運營商在SONET/SDH設備的投資將逐年減少，而DWDM及智能光節(jié)點設備投資將逐年增長，預計到2010年DWDM及智能光節(jié)點設備的市場規(guī)模將首次超過SDH設備。

　　3.2　智能化光節(jié)點設備應用更加廣泛

　　隨著運營商越來越多地建設智能化光網(wǎng)絡，未來幾年智能化光節(jié)點設備（OXC和ROADM）市場將不斷增長。預計到2010年全球智能光網(wǎng)絡節(jié)點設備（OXC設備和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設備主要應用于骨干網(wǎng)的核心節(jié)點、多環(huán)網(wǎng)的匯聚節(jié)點、無線接入設備回傳的匯聚節(jié)點以及主要國際關口點（例如海纜系統(tǒng)的登陸點）。

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

　　由于帶寬需求的增加，40 Gbit/s技術的不斷成熟（如光調制技術以及色散補償技術），以及設備價格的逐步降低，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，預計2011年全球40 Gbit/s轉發(fā)器和元器件收入將達到3.5億美元，2012年將達到5億美元。預計2010年前后，40 Gbit/s技術將在DWDM網(wǎng)絡（如和10 Gbit/s混合組網(wǎng)或獨立組網(wǎng)）中逐漸得到大規(guī)模商用，2015年40 Gbit/s產(chǎn)品將達到目前10 Gbit/s產(chǎn)品的市場規(guī)模。

　　3.4　Ethernet over DWDM技術應用將越來越普遍

　　由于IP等數(shù)據(jù)業(yè)務流量的迅速增長，兼?zhèn)涔獠ǚ謴陀煤鸵蕴W(wǎng)兩者優(yōu)點的10 Gb、100 Gb以太網(wǎng)over DWDM技術在骨干網(wǎng)中的應用將越來越普遍。目前100 GbE over DWDM系統(tǒng)已在現(xiàn)有商用網(wǎng)絡上進行了測試，運營商表示可以接受的100 GbE設備的價格為每端口3 000美元左右，預計未來幾年100 GbE over DWDM系統(tǒng)將會進入商用。