信息技术是新经济风暴的起源,是新经济浪潮的动力,是新经济时代的标志。美国的信息技术是世界最先进的,信息产业的发展处于世界领先位置,并且带来了巨大的经济效益。
“十二五”规划中明确了战略新兴产业是国家未来重点扶持的对象,其中信息技术被确立为七大战略性新兴产业之一,将被重点推进。新一代信息技术分为六个方面,分别是下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为代表的高端软件。
新一代信息技术对社会经济转型的助推作用,信息通信基础设施可以变革创新农业生产方式,信息通信技术和网络可以使工业生产网络化和智能化,信息通信基础设施可以促使传统服务业升级改造,未来,下一代互联网、物联网等在国民经济各行业、各领域的集成应用,可以不断创造培育新的业态,形成国民经济新的经济增长点。
下一代通信网络
下一代网络(NGN)指一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络,它能够容纳各种形式的信息,在统一的管理平台下,实现音频、视频、数据信号的传输和管理,提供各种宽带应用和传统电信业务,是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。下一代通信网络中光网络的建设、软交换以及3G的建设尤为关键,其中光通信行业发展最为业界看好。
光通信简介
光纤通信是指利用光波作为载波,用光纤作为传递介质以实现信息传输的一种通信手段。其具体实现过程可分为以下几步:
1.首先在发送端将待传信息转变为电信号; 2.通过光发器将电信号转变为光信号; 3.将调制好的光信号由光纤光缆传送出去;
4.在接收端将收到的光信号转换成电信号,经解调后恢复原信息。
光通信图解
相对于传统的电缆通信,光通信具有高带宽、低损耗、抗干扰、可靠性好等诸多优点,从而成为远距离通信媒介的最佳选择。
一般而言,整个通信网络可以分为三层结构,即核心层、传送层以及接入层。核心层主要进行业务处理,包括IMS,PS域和CS域。传送层主要负责数据信息的传送,所用到的技术手段包括SDH、MSTP及PTN等。接入层是运营商连接到用户的“最后一公里”网络,按接入的方式不同可分为有线接入与无线接入两大类,有线接入方式包括XDSL、FTTX;无线接入方式有2G、3G、WIFI等。
光通信理想构架
全光网络简介
全光网络
主要技术构成
我国自1976年自主研发出第一根光纤并于1978年商用后,就大力发展光纤通信。近年来,我国正努力构建全光网络,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”。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,主要包括ASON、FTTH、DWM、RPR这四项最重要的技术。
ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork,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。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。未来中国将参与更多的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。
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将成为未来中国的主流技术,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。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,还无法在中国大规模推广。中国的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。
WDM(WavelengthDivisionMultiplexing,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。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。
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。
光通信发展历程
光通信发展回顾 自1966年华裔科学家高锟发表论文提出可以用玻璃纤维作远距离、大容量信息传输的介质材料,标志着光纤通信的诞生以来,光通信大致经历了4个发展阶段: 第一阶段(1970—1980年) 这一阶段为工程开发和现场应用阶段,主要是通过光纤通信系统在若干场合的应用来全面考察和验证系统技术性能指标的可行性和在经济及社会效益上的竞争力。 第二阶段(80年代初至90年代初期) 这个时期光纤通信系统设备都是准同步数字系列(PDH),传输速率由一次群的2Mb/S到五次群的565Mb/s,光纤通信从多模向单模发展,波长从0.8um短波长多模光纤发展到1.3um长波长单模光纤,光源由发光二极管(LED)向激光二极管(LD)过渡,从短距离局间通信发展到长达几千公里的长距离干线通信。 第三阶段(90年代初期至90年代中期) 敷设了第一条跨大西洋(600558)光缆,越洋海底光缆通信开始发展。在大力开发PDH系列产品的同时,开始为向同步数字系列(SDH)产品过渡作技术准备。在此期间,国际电信联盟电信标准(ITU-T)委员会制定了一系列关于光同步网的配套标准,一些发达国家开始研制SDH设备。 第四阶段(从90年代中后期开始) 这一阶段的明显标志是:最低损耗波长1.55um的光纤光缆大量用于中距离和长距离干线;采用了分布反馈激光器,其性能有了明显的改善;掺饵光纤放大器进入商用市场,开始用于取代传统的光—电—光再生中继,组建洲际大干线,为实现全光通信网奠定了基础;采用SDH体制组建干线光纤通信网和市区的局间通信网;波分复用(WDM)、密集波分复用系统(DWDM)走向实用化,使干线传输速率较之前提高了1~2个数量级,为10Gbit/s以上系统的出现铺平了道路。 光通信发展现状 光通信系统主要应用于传输层和接入层,相应的又可分为光传输系统和光接入系统。其中,光传输系统用于骨干传输网和城域网中,代表产品有MSTP系列和WDM/OTN系列产品。光接入系统用于最终用户与汇接交换局之间的互联,代表产品有GPON、EPON和BPON等。 光通信设备应用分层 网络分层 网络描述 主要设备 骨干传输网 用于省际主干节点之间的信号互联 DWDM ASON 城域传输网 城区范围内各汇接局之间的信号互联 SDH MSTP PTN 有线 接入网 终端用户与汇接局之间的信号互联 无线 EPON、GPON、BPON 2G、3G、LTE、WIFI 目前,我国传输网主要采用32*10Gbps、40*10Gbps的DWDM系统,传输容量达320Gb/s以及400Gb/s,未来将向40Gbps、100Gbps的DWDM系统演进。接入网方面,截至2011年4月,我国互联网宽带接入用户已达13592.0万户,同比增长22.43%。其中XDSL用户约为10192万户,约占75%,但增长率持续下降,预计今年将出现负增长;FTTX用户约为3400万户,渗透率高达25%,且保持良好的增长势头,预计今年年底有望突破6000万户。 同时,中国1.5Mbps的网络通信速度仅为最快的韩国网络速度的0.8%,也低于世界平均网络通信速度,提供高速传输速率的光纤接入,就成了发展高速宽带网络最合适的选择,将给中国网络通信性能带来较大提升,也给我国的光通信产业发展带来巨大空间。 2011年全球网速情况 光通信发展趋势分析 经过逾20年的发展,我国目前已经形成了完善光通信产业链。通信设备产业近年来一直保持30%~40%的较高年复合增长率,成为发展最快产业之一。按照工信部“宽带普及提升工程”的具体要求,2012年新增光纤到户(FTTH)覆盖家庭超过3500万户,使用4M及以上宽带接入产品的用户超过50%,新增固定宽带接入互联网家庭超过2000万户,行业未来的发展趋势将是以FTTH为主的接入网改造以及后续传输网向着更高TDM&WDM方向的扩容。 运营商资本支出情况 2008 运营商 2009 2010 2011 资本支出(亿) 增速 资本支出(亿) 增速 资本支出(亿) 增速 资本支出(亿) 增速 移动 1363 30% 1294 -5% 1243 -4% 1324 7% 联通 705 174% 1125 60% 702 -38% 738 5% 电信 484 6% 380 -21% 430 13% 500 16% 2012年,以FTTH为主的接入网改造成为拉动运营商们投资热情的主要因素,作为需求主体的三大运营商投资将向光通信倾斜:中国移动对传输网投资增长48%,达到324.94亿元;中国电信资本开支540亿元,增长8.98%,中国联通计划资本开支为1000亿元,同比大幅增长30.45%,其中传输网投资额为174亿元,同比增长12.84%,三者都表示投资主要将用于拓展宽带相关业务。 促使运营商大规模改造接入网、推进FTTH建设的主要原因有以下三点:用户需求的增长、国家政策的推动以及接入成本的降低。 用户需求增长 用户需求的增长永远是运营商带宽升级的第一推动力。从最初潜水BBS、浏览门户网站到后来收听在线音乐、观看网络视频,各种互联网新应用层出不穷,每一次用户偏好的转变都伴随着网络带宽的升级,相比10年前拨号上网256kbps的速率,如今主流的ADSL接入方式已经可以提供2Mbps的下行速度,从而使得在线听音乐、欣赏普清电影成为可能。未来,随着三网融合的全面开展,IPTV、3D影像、远程教育、医疗等各种云计算服务必将促使FTTH加快普及,同时,也只有100Mb+/S的下行速率才能更好地满足用户的应用需求,支撑起越来越丰富的网络增值服务。 宽带速度简介 宽带技术 ISDN ADSL FTTB FTTH 网速 256kbps 2Mbps 10Mbps 100Mbps 网页浏览(160kB) 5秒 1秒 <1秒 <1秒 在线音乐(5MB) 2分35秒 20秒 4秒 <1秒 观看视频(20MB) 10分25秒 1分20秒 16秒 2秒 低画质电影(700MB) 6时04分35秒 46分40秒 9分20秒 56秒 高清电影(4GB) 34时43分20秒 4时26分40秒 53分20秒 5分20秒 “十二五”期间光通信预测