1.2 光网络的发展历程
自20 世纪70 年代光通信商用以来,光网络先后经历了若干发展阶段。以移动通信网络的发展作为参照,到目前为止,光网络的发展历程可以划分为4 个阶段,如图1-1 所示,分别是固定光网络、自动光网络、智能光网络和智慧光网络。
图1-1 光网络发展历程
(1)固定光网络阶段:出现在20 世纪90 年代末,用户接入网由窄带拨号方式转向非对称数字用户线路等方式,用户接入方式仍以铜线或双绞线为主;城域光传输主要是2.5Gbit/s 和10Gbit/s 同步数字体系/ 多业务传送平台,满足固定电话和2G 移动回传需求;长途干线采用2.5Gbit/s 或10Gbit/s 波分复用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)系统,主要以点到点或环网方式提供传输链路;此阶段的网络运维方式主要是基于网管控制下的人工运维方式。
(2)自动光网络阶段:出现在2008 年前后,用户接入网开始转入宽带光纤接入网,采用以太网无源光网络(PON,Passive Optical Network)/ 千兆PON 的方式覆盖光纤接入网的若干场景;城域光传输面向3G、移动互联网协议(IP,Internet Protocol)接口化的需求,分组传送网等分组化移动回传设备开始广泛部署;长途干线层面基于光传送网(OTN,OpticalTransport Network)的光电两层设备开始部署,线路速率主要为10Gbit/s 或40Gbit/s ;基于通用多协议标签交换协议技术的电层自动交换光网络控制平面开始商用,网络由人工控制逐步转向自动化控制。
(3)智能光网络阶段:出现在2013 年前后,光纤接入方式开始规模化进入普通用户庭;
城域光传输为满足4G 和IP 网络扁平化的需求,普遍采用分组传送网或IP 化移动承载网结合光传送网的方式进行部署,基于分组的增强型光传送网的综合业务承载技术开始商用;长途干线层面广泛部署80×100Gbit/s WDM 系统,光交叉技术和设备开始规模化商用,满足了光层组网和业务调度需求;控制平面开始支持“自动交换光网络+ 波长交换光网络”光电两层控制,基于软件定义的集中式控制开始在网络中进行试点和应用。
(4)智慧光网络阶段:由烽火通信于2019 年首次在业内提出,该阶段会持续覆盖5G 及后5G 阶段。预计50G PON 会在宽带光纤接入网中应用,普遍支持家庭用户千兆接入,光纤接入覆盖至千行百业;城域和干线光传输将普遍采用超100Gbit/s WDM 系统进行部署,随着业务流量和流向的增加及光纤、光缆资源的丰富,OXC 会部署在网络的大型节点;基于软件定义的集中式控制开始规模化商用,AI、数字孪生技术将在网络中进行部署和应用。光网络将会和云计算、算力网络进行协同或融合。