2001年十大热门通信技术

信息产业部电信科技情报所所长 雷震洲

所谓热门技术是指在一两年内能进入电信系统成为主流的技术，
而且现在已经投入足够的开发资金，并受到业界的广泛支持。最近美国《Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎｓ》杂志评出了２００１年十大热门技术，它们是：超密集波分复用、先进ＦＥＣ、
甚高速ＤＳＬ、自由空间光系统、弹性分组环、Ｈ．２４８／Ｍｅｇａｃｏ、基于查询簿的管理、
自适应调制、喇曼放大器、流控制传输协议。在此，笔者根据自己对这十大热门技术的理解把它们
介绍给读者。

超密集波分复用

所谓超密集波分复用（ＵｌｔｒａＤＷＤＭ），是指在一条光纤
中通过减小波长间隔复用成百上千个波道，以进一步提高光纤容量。目前一般的厂商都能在常用的
Ｃ波段支持８０到９６个波道，在Ｌ波段也能支持同样数量的波道，现在它们正在试图通过减小波
长间隔把波道数增加到几百个。采用２５ＧＨｚ的间隔就能在Ｃ波段复用１６０个波道，如采用１
２．５ＧＨｚ间隔，波道数还将加倍。事实上，有些厂商甚至已经在讨论６．２５ＧＨｚ的间隔。
如果把它们沿用到Ｌ和Ｓ波段的话，系统容量还可进一步增加。２００１年，阿尔卡特在实验室做
出了２５６个波长、每波长４０Ｇｂｐｓ的１０．２Ｔｂｐｓ系统。日本ＮＥＣ在实验室做出了２
７３个波长、每波长４０Ｇｂｐｓ的１０．９Ｔｂｐｓ系统，传输距离为１１７公里。

但是不断增加波道数的做法，其代价将是减小波道容量。波道间
隔小了，势必每波道能容纳的数据速率就要下降。实际上，波道容量较小（“细管道”）但数量较
多的超密集波分复用系统和波道容量较大（“粗管道”）但数量较少的密集波分复用系统及稀疏波
分复用系统都有各自的市场需求。例如在城域网中使用稀疏波分复用系统就可以降低设备造价。

先进ＦＥＣ

ＦＥＣ（前向纠错）是延长光网传输距离的一个关键技术。它并
不是什么新概念，在保证系统误码率（ＢＥＲ）方面已经应用多年。在光网应用中对它的挑战是，
当传输速率为Ｇｂｐｓ级时，如何提供１０－１５的ＢＥＲ。

多年来，ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．９７５规范即是ＦＥＣ的标准，它使
用Ｒｅｅｄ－Ｓｏｌｏｍｏｎ算法。在光网中运用Ｇ．９７５需要增加大约７％的光信号开销。
２．５Ｇｂｐｓ的信号要提高到２．７Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ的信号就要提高到１０．７Ｇｂｐ
ｓ。现在有些芯片厂商正在推出新的经过改进的非标准ＦＥＣ，暂时还没有正式名称，一般称其为
先进ＦＥＣ或高增益ＦＥＣ，因为它们的编码增益约为９ｄＢ，比Ｇ．９７５的６ｄＢ要高。开发
这种ＦＥＣ的难点在于，既要获得较高的编码增益，又要使用较少的开销。Ｃｉｅｎａ公司声称它
开发的先进ＦＥＣ只需增加７．１％的开销。有些半导体芯片厂商，如Ｉｎｔｅｌ ｏｒ Ｖｉｔｅ
ｓｓｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ也有用于２．５Ｇｂｐｓ和１０Ｇｂｐｓ的ＦＥＣ和先进Ｆ
ＥＣ。Ｖｉｔｅｓｓｅ正在开发支持４０Ｇｂｐｓ信号的ＦＥＣ芯片。ＦＥＣ既可用于长途网，也
可用于城域网。在城域网使用时，可把传输距离延长几公里，这对运营商而言非同一般。在长途网
里，每隔一定距离需用放大器对光信号进行放大，采用ＦＥＣ后在信号再生之前可把传输距离延长
３倍，同样经济效益明显，不可小视。

甚高速ＤＳＬ

甚高速ＤＳＬ（ＶＤＳＬ）早几年就提出了。采用甚高速ＤＳ
Ｌ，运营商利用现有铜线不仅可以提供高速因特网接入，而且还可以提供视像业务。与ＡＤＳＬ相
比，ＶＤＳＬ既可工作于不对称方式，也可工作于对称方式，速度要快得多，能支持ＡＤＳＬ所不
能支持的业务。以不对称方式工作，ＶＤＳＬ的下行速率可高达５２ Ｍｂｐｓ；以对称方式工
作，速率可达２６Ｍｂｐｓ。ＶＤＳＬ不基于ＡＴＭ技术，故总体造价比ＡＤＳＬ便宜，另还具有
设备简单、建设快的优点。不少电话公司现正在通过ＶＤＳＬ进行视像业务试验。Ｑｗｅｓｔ在凤
凰城向５万个用户提供业务，Ｂｅｌｌ Ｃａｎａｄａ在多伦多向公寓大楼和连座公寓建筑提供捆
绑式业务，挪威Ｔｅｌｅｎｏｒ公司在奥斯陆试验宽带ＴＶ业务，但多数运营商仍在观望ＶＤＳＬ
的发展以及标准的制订。随着因特网上应用的增多和深化，如今网上用户的应用不再满足于导致流
量不对称的“冲浪”了，要求比几年前高许多，他们需要的是流媒体和更强的数据转移能力，也就
是需要更多的带宽。除了不对称工作方式以外，他们还需要对称的工作方式，尤其是对企业用户来
说。所以，ＡＤＳＬ已不能满足要求。而利用ＦＴＴＣ或ＦＴＴＢ配合ＶＤＳＬ成为一种很好的解
决办法，既能满足目前需要，也能适应将来更新的技术，如１０Ｇｂｐｓ以太网。美国、欧洲和部
分亚洲地区现在正在推行这一做法。

在ＶＤＳＬ上提供的视像业务将是有线电视的直接挑战者，甚至
有可能取而代之。用户愿意改用ＶＤＳＬ的原因是费用会比较低。而且在市区以外，有线电视公司
对基础设施的改造可能较慢，改用ＶＤＳＬ就能提前获得数字ＴＶ。总之，有了ＶＤＳＬ，给用户
多了一种选择。ＤＳＬ上传视像（ｖｉｄｅｏ ｏｖｅｒ ＤＳＬ）的市场目前总共只有１０万到２
０万用户，但在今后几年内这一市场会较快地成长起来。

自由空间光系统

自由空间光系统（ＦＳＯ）是光纤通信与无线通信的结合。它通
过大气而不是光纤传送光信号。目前，许多企业和机构都不具备光纤线路，但它们需要比Ｔ１或Ｔ
３更高的速率。ＦＳＯ可以取代固定无线接入，其可提供的带宽高达１Ｇｂｐｓ以上。

ＦＳＯ技术既能提供类似光纤的速率，又不需在频谱这样的稀有
资源方面有很大的初始投资（因为无需许可证）。另外，激光技术的进步已经使耐用可靠的器件变
得非常便宜，大大降低了ＦＳＯ设备的造价。与光纤线路相比，ＦＳＯ系统不仅安装时间少得多，
成本也低得多，大约是光纤到大楼成本（１００，０００至３００，０００美元）的１／１０至[!--empirenews.page--]
１／３。但ＦＳＯ像固定无线接入一样，易受环境干扰，尤其是雾衰影响。其它还有传输距离短、
小鸟阻挡、大楼漂移等问题。由于这些问题还没有得到完全解决，所以一些ＦＳＯ制造商虽然承诺
９９．９９９％的可靠性，但它们往往建议把ＦＳＯ用作备用线路。固定无线与ＦＳＯ是可以互补
的，例如把ＦＳＯ用作固定无线的回送线路。ＦＳＯ已经在企业和多住户单元（ＭＤＵ）市场得到
使用。例如，位于西雅图的四季饭店用Ｔｅｒａｂｅａｍ的ＦＳＯ设备向客人提供１００Ｍｂｐｓ
的数据连接。

Ｓｔｒａｔｅｇｉｓ Ｇｒｏｕｐ预测ＦＳＯ设备的全球销售额
５年内将从去年的１亿美元上升到２０亿。可见，市场潜力是相当大的。

弹性分组环

弹性分组环（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ ：
ＲＰＲ）是面向数据（特别是以太网）的一种光环新技术，它利用了大部分数据业务的实时性不如
话音那样强的特性，使用双环工作的方式。ＲＰＲ与媒体无关，可扩展，采用分布式的管理、拥塞
控制与保护机制，具备分服务等级的能力，能比ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ更有效地分配带宽和处理数
据，从而降低运营商及其企业客户的成本。

传统的ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ网是按双光纤环配置的，其中一个环
工作，沿一个方向传送信号；另一个环备用。如果工作环断开，就用备用环沿反方向传送信号。这
种几乎瞬间的倒换是ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ的主要特点之一，因为这能保住话音连接。但是由于很多
城域网业务现在主要是数据，而不是话音，网络时延小的要求已经不是非常关键。诸如ＦＴＰ和数
据备份这样的协议与应用均可以承受一定的时延。对这些应用而言，ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ就大材小
用了。

而ＲＰＲ在任何时间双环都同时使用，并作反方向传输。如果一
个环断开，所有业务就全跑到另一环上，此时这个环有可能拥塞，要视业务量而定。为了应付这种
情况，ＲＰＲ引入了ＱｏＳ参数，使优先权最高的业务先获得它所需的带宽，并且不受断开的影
响，就像在ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ中一样。但优先权低的业务可能会有时延。使用ＲＰＲ的运营商可
以对优先权高的业务收费高、对优先权低的业务收费低。

ＲＰＲ处理业务的速度８倍于ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ双向线路倒换
环或单向通路倒换环系统，其原因有两个：一是时隙可以重复使用，同一时隙在不同网段上可以用
来传送不同的数据；二是无论在哪个方向传送的分组都能以最快速度到达目的地。

由于ＲＰＲ的优先化能力，它使运营商在城域网内通过以太网运
行电信级的业务成为可能。ＲＰＲ的商用至少还要等１８个月，以完成标准制订和测试工作。虽然
ＲＰＲ被设计用来处理多业务，但还留有许多ＶｏＩＰ ＱｏＳ问题。在最初使用ＲＰＲ时，通信
公司可以在ＲＰＲ上承载数据和少部分ＶｏＩＰ业务，而把大部分话音业务放在同一光线路上利用
ＴＤＭ ｏｖｅｒ ＳＯＮＥＴ传输。随着ＶｏＩＰ技术的进步，通信公司可以把话音业务移至ＲＰ
Ｒ。

Ｈ．２４８／ Ｍｅｇａｃｏ

我们知道，要把电话转到ＩＰ电话网上必须经过ＩＰ电话网关。
由于网关的功能过于集中，它不但要对不同网络上的业务控制信令进行转换，还要处理各种业务的
媒体流，负责一些业务信息的采集，这样不但造成设备实现复杂，过于集中的功能还会导致处理能
力的下降，使网关很有可能成为ＩＰ电话网的瓶颈。而且不同厂商使用的协议有差异，或理解上的
分歧，也给不同厂商产品之间的互通带来很大的困难，从而导致整体网络性能难以提高、网络扩展
性差。为了解决这个问题，一些公司提出了网关分解（Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）或网关功能
分离（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）的概念，将网关功能分解为呼叫控制（高层）
和资源管理／媒体处理（低层）两部分。高层对呼叫作智能管理，并指示低层的操作，需要时，还
可完成信令转换的功能，或者另外再分离出单独的信令转换部分。低层主要完成媒体消息的转换和
桥接。分解后的网关包括媒体网关控制器（ＭＧＣ）和媒体网关（ＭＧ）这两个主要部件，分别对
应于高层和低层。按这种分解思想设计的网关，可以很容易地实现模块化，而且各模块分工明确，
给整个网络带来了灵活性，更适合于未来大规模发展的综合型ＩＰ电话网。所以，作为ＭＧＣ和Ｍ
Ｇ之间的接口协议是十分重要的，它要具有连接控制、媒体属性指定、内容插入、事件处理、资源
管理等功能。

前不久，ＩＴＵ和ＩＥＴＦ联合批准了上述接口协议Ｍｅｇａｃ
ｏ／ Ｈ．２４８，其意义远远超出协议本身。这标志着电信界与因特网界为推进下一代网络而作
出了一次重大努力，也是ＶｏＩＰ将成为现实的一个标志。

现在许多ＶｏＩＰ供应商正在从以前ＩＥＴＦ制订的媒体网关控
制协议（ＭＧＣＰ）转向Ｍｅｇａｃｏ，因为它提供了更大的应用层支持，管理起来也比较简单。
许多人相信，Ｍｅｇａｃｏ将成为媒体网关控制器（ＭＧＣ）和媒体网关（ＭＧ）之间接口的正式
协议。

由于Ｍｅｇａｃｏ把所有的设备控制（即智能）放在网络内部，
而不是网络边缘，故在某种意义上讲，它更趋近电信界在建通信系统时的做法。按ＩＰ界的说法，
该协议实际是“后退了一步”。

基于查询簿的管理

由于基本业务的价格在迅速下降，所以按需提供的多业务网是运
营商今后生存的关键。在多业务网中，不仅运营商能控制服务指配，而且用户也希望能够控制他们
的服务指配。但到目前为止，想在电路交换网上动作一下，哪怕是简单的带宽升级或服务指配，也
要通过一个服务小组用人工方式来进行，费时费工。因此，必须对下一代的服务体系结构提出新的
要求，一个最重要的要求就是要了解用户。实现这一要求的关键则是网络必须在网络边缘通过基于
策略和查询簿的管理系统来驱动。

有了基于策略和查询簿的网络管理工具，运营商就能针对特定的[!--empirenews.page--]
用户需求给出服务水平协议（ＳＬＡ）和分层次的带宽服务，对应用进行优先化处理以及对服务需
求进行管理。用户只收到一张账单，并且可以改变带宽分配或按需接入一项新的服务。

最近还推出了一些新的标准协议，如ＣＯＰＳ （Ｃｏｍｍｏ
ｎ Ｏｐｅｎ Ｐｏｌｉｃｙ Ｓｅｒｖｅｒ）、ＬＤＡＰ （Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｄｉｒｅｃ
ｔｏｒｙ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）和ＲＡＤＩＵＳ等。ＣＯＰＳ是一个问答
式协议，用来在策略服务器与客户或策略强化点之间交换策略信息。ＬＤＡＰ 是基于因特网的一
个方案，它持有一个包含所有用户情况、应用与网络策略的查询簿。ＲＡＤＩＵＳ服务器执行所有
的初始服务启动功能，包括认证、批准和计费。

为了提供个性化服务，运营商现在非常需要这样的设备，因为不
管是应用还是用户，只要运营商通过查询簿知道了用户的需求，就能够卖给用户更多的服务，同时
还掌握了用户的情况。

自适应调制

由于在无线通信环境中链路条件时时刻刻随不同用户而变，所以
一个好的无线系统就要对网上的每一个用户动态地进行调谐和调整，也要在每条链路上对不可预测
的条件进行调整。调整的机理有多种，包括多径衰落调整、纠错和重发等，自适应调制也是常用的
一种。自适应调制通过改变调制方案和调制速率来动态地调整信号，以适应基站与用户之间的环境
和干扰波动。系统不断检查误码率，为每个用户设定最佳的调制方案。

一些厂商，如采用单载波技术的Ａｐｅｒｔｏ、Ａｄａｐｔｉｖ
ｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ、Ｈｙｂｒｉｄ、Ｒａｚｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ和Ｗｉｍａｎ，基
于ＯＦＤＭ技术的ＢｅａｍＲｅａｃｈ、Ｃｉｓｃｏ和Ｉｏｓｐａｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ以及采用
无线 ＤＯＣＳＩＳ 的Ｖｙｙｏ，在它们的产品中都开始使用自适应调制技术。

利用诸如自适应调制、自适应ＦＥＣ、天线分集和自适应自动重
发（ＡＲＱ）等技术，能建立一堵牢固的墙，防止抖动与时延，并可保证不同的服务等级。

喇曼放大器

光通信马拉松赛在去年２月立下了新的里程碑，Ｗｉｌｌｉａｍ
ｓ的网络使用Ｃｏｒｖｉｓ的设备在没有电再生的情况下传输距离长达６４００公里。阿尔卡特公
司在今年８月又有新的突破，利用３２波长每波长４０Ｇｂｐｓ的ＤＷＤＭ系统实现了２４００公
里的大容量超长距离传输。取得这些成就的一个重要原因就是使用了喇曼（Ｒａｍａｎ）放大
器。

喇曼放大器的概念已有数十年，很复杂，分分布式喇曼放大器和
离散式喇曼放大器两种。分布式喇曼放大器是在线路光纤本身中放大信号的，在业务进来的方向上
提升能量。分布式喇曼放大器的增益约６ｄＢ。离散式喇曼放大器比较接近ＥＤＦＡ（掺铒光纤放
大器），它使用纤芯较小的特殊光纤，在放大器内部放大信号。离散式喇曼放大器的增益为３０ｄ
Ｂ，类似ＥＤＦＡ。增益大小将影响沿线放大器相隔距离。另外，每当信号被放大时，噪声也随着
放大，这是全光网的死敌。而喇曼放大器比掺铒光纤放大器好的另一优点是信噪比好。所以，运营
商在选用技术时必须进行权衡比较。

Ｃｏｒｖｉｓ公司预计喇曼放大器在两年内将占有光放大器市场
的一半。加拿大ＣＩＢＣ银行估计到２００５年分布式喇曼放大器的市场将从去年的２．２亿美元
增加到４５亿美元。

流控制传输协议

将来分组网取代ＰＳＴＮ的趋势已经成为共识，但是把ＰＳＴＮ
的一个重要组成部分，即７号信令网移入ＩＰ是当前的一个热点。去年ＩＥＴＦ的Ｓｉｇｔｒａｎ
（信令传送）工作组发布了流控制传输协议（ＳＣＴＰ），命名为ＲＦＣ ２９６０，进一步推动
了这一工作。由于以前一些公司都有自己的一套在ＩＰ上跑７号信令的做法，所以ＳＣＴＰ不是唯
一的协议，但它会得到越来越广泛的支持。因为它可用于信令网关与媒体网关或媒体网关控制器之
间的通信，也可用于媒体网关与媒体网关控制器之间的通信。用了ＳＣＴＰ以后，媒体网关、媒体
网关控制器与信令网关不一定要出自同一厂商。

虽然ＴＣＰ也能提供可靠的数据传送，但太受局限。因此，在Ｉ
Ｐ网内，有用ＳＣＴＰ取代ＴＣＰ作为传送层协议，用于传送许多ＰＳＴＮ信令，包括ＳＳ７、Ｉ
ＳＤＮ（Ｑ．９３１）和 ＧＲ－３０３的倾向。与此同时，传送适配层（ＴＡＬＩ）将被用作Ｓ
ＣＴＰ的补充协议，因为它将使用ＳＣＴＰ的服务。
（摘自《人民邮电报》）