中國光通信企業(yè)的發(fā)展歷史介紹

計算機網絡連接的介質從“銅纜”變成“光纜”，網頁的刷新實現了穩(wěn)定、快速的暢游體驗，這也驗證了阿爾文·托夫勒所言“唯一可以確定的是，明天會使我們所有人大吃一驚?！?/p>

作為中國光通信領域的著名專家，張成良在超高速光通信WDM系統(tǒng)、基于SDH的多業(yè)務傳輸MSTP技術、FTTB和FTTH寬帶接入網絡建設中發(fā)揮了重要的作用，也是我國光通信發(fā)展的參與者、推動者和見證者。

光通信變化如滄海桑田，并非一朝一夕之故。在新中國成立70周年之際，通信世界全媒體記者有幸采訪到張成良，一起回顧光通信發(fā)展的每一個重要時間節(jié)點。

他用三句話總結光通信產業(yè)的發(fā)展歷程：

第一，光通信在速率和容量上呈現指數級“成長”；

第二，從跟隨到同步，再到引領，中國光通信在自主創(chuàng)新的發(fā)展旋律中實現了突破進展；

第三，全光網在路上，仍是光通信人的夢想。

“指數級”成長的光通信

張成良從業(yè)至今，一直專注于光通信建設。他對中國光通信發(fā)展的歷程記憶猶新。回顧已往通信發(fā)展的變革，張成良感慨道，二十幾年的時間白駒過隙，移動通信設備從無到有，無線通信技術從1G發(fā)展到5G，寬帶數據大幅提升，光通信和無線通信改變了傳統(tǒng)的通信形式，很榮幸能夠成為大發(fā)展階段的見證者。

圖注：2018年3月在美國OFC

提起職業(yè)生涯，張成良最引以自豪的是2018年3月第43屆世界光纖通信大會（OFC 2018），他作為OFC大會成立四十多年第一位來自中國產業(yè)界的特邀代表做大會主題發(fā)言（也是第二位來自中國的主題報告演講者，第一位是2007年清華大學的范崇澄教授作為學術界代表）。每年在美國召開的OFC會議是全球光通信學術界和產業(yè)界公認的最高水平、最具規(guī)模的盛會，代表了全球光通信學術研究和產業(yè)發(fā)展的風向標，能站在全球頂級光通信會議最重要的講臺上，發(fā)出來自中國的聲音，張成良強調這不僅是他個人的巨大榮耀， OFC特邀中國運營商在主題報告中介紹光網絡的中國經驗，更多的是對中國光通信發(fā)展的充分認可和肯定。

骨干傳送網和接入網作為寬帶網絡發(fā)展兩大重要的基礎設施建設。提到骨干光通信，不得不提的是“八縱八橫”光纜骨干網的構建。對我國通信業(yè)發(fā)展來說，“八縱八橫”光纜干線網絡項目的確定，讓國內光通信走入大發(fā)展的階段，也為現代通信產業(yè)奠定了基石，韋樂平先生等老一代光通信工作者為“八縱八橫”的確定和發(fā)展作出了歷史性貢獻。

談及光通信的技術變革，張成良講道，光傳輸從20世紀90年代開始，由622Mbit/s到2.5Gbit/s，再由2.5Gbit/s到10Gbit/s大規(guī)模應用僅用了幾年的時間。1996年1月，全國公用計算機互聯(lián)網（CHINANET）骨干網運營，當時CHINANET的承載采用SDH技術建設，骨干節(jié)點之間的傳輸鏈路僅有622M。自1998年，CHINANET骨干傳輸網開始采用波分技術，通過擴展大量的10Gbit/s波長就可實現大容量的連接。歷經了2.5G、10G、40G和100G時代，中國骨干網建設也駛向了快速通道。目前，國內三大運營商骨干傳送網都采用了80×100G DWDM技術，單根光纖傳輸容量達到8T?！邦A計2020年，400G DWDM技術將會被規(guī)模采用?！睆埑闪嘉⑿χ鴮τ浾哒f道，目前中國電信對400G DWDM技術已經進行了試點，2020年單根光纖傳輸容量可以達到400Gbit/s × 60波，傳輸容量將達到20T以上。

而接入網的發(fā)展，在速度和容量上也呈現指數級增長。以家庭寬帶為例，張成良暢談道，在上世紀70年代到90年代初期，當時的撥號上網最初采用V.32全雙工標準協(xié)議，速率僅僅有4.8Kbit/s，到了V.32bis，也就是V.32的增強版，支持14.4Kbit/s；再到V.90，則可以達到56Kbit/s，如今家庭百兆帶寬更為常態(tài)，實現了當時無法想象的速率。

在張成良看來，2000年在接入網建設進入DSL時代前，中國還沒有真正的寬帶互聯(lián)網，有了需求之后，運營商有動力推動接入網向更高的速率演進。此外，在DSL時代后，中國光通信還經歷了一段短暫的ADSL建設期，將寬帶接入速率進一步提升到4M乃至8M。從2007年開始，接入網建設轉向FTTx，并明確FTTH作為主流的寬帶接入建設技術，中國的寬帶接入網絡進入了飛速發(fā)展的時代?，F在越來越多的運營商提出雙千兆計劃，千兆入戶已經成為現實。

面對中國光通信行業(yè)的變革，他欣慰地說，“在過去幾十年的發(fā)展中，骨干網傳輸從2.5G到10T，接入網從4.8K到百兆以至于千兆，中國光通信在速率和容量上呈現指數級‘成長’。作為一個從事這個行業(yè)的人，有機會參與這種巨變本身就是一種幸運。”

“自主創(chuàng)新”為主旋律的光通信

隨著中國骨干網和接入網的快速迭代，中國光通信企業(yè)經歷了從跟隨到自主創(chuàng)新再到引領的華麗轉身。張成良介紹道，“最早的時候，我們的企業(yè)只能跟隨阿爾卡特、北電的步伐，照貓畫虎，他們做出一種設備，我們消化吸收后，再推出性能差不多的設備來。但是經過中國光通信企業(yè)的砥礪奮進，已經開始引領全球光通信技術潮流的發(fā)展。華為已經成為全球最大的光通信企業(yè)，中興、烽火通信跟隨其后，位居全球光通信企業(yè)TOP5榜單?！?/p>

張成良向記者表示，不僅是企業(yè)實力的大跨度提升，中國光通信產業(yè)還擁有越來越多自主創(chuàng)新的產品。這體現在，在很多關鍵的光器件領域，中國企業(yè)都實現了零的突破，并且走在了市場前列，如高速光調制器、光電轉換器、激光器、無源器件、DSP數字信號處理芯片；再比如代表市場發(fā)展方向的400 WDM系統(tǒng)和ROADM光層交換，以及大維度WSS 波長選擇開關等，中國也逐步走在了世界前列。

圖注：2004 Optinet 中國光網絡論壇

張成良坦言道，在高速光電芯片領域，我國還存在很大短板，比較依賴于進口。據了解，目前國內能夠生產光電芯片的企業(yè)并不多，約30余家，其中大多數僅僅能夠大批量生產低端芯片。而僅有光迅科技、海信、華為、烽火等少數廠商可以生產高端芯片和光模塊，但總體供貨有限，市場占比較小，高端芯片和超高速光模塊還依賴于博通、FINISAR、三菱等美日公司。

在光纖光纜技術上，中國則是實現了真正的世紀性跨越，中國承擔了全球60%的光纖光纜產能和需求，在光纖預制棒、拉絲、光纜、海纜制造等方面，國內都達到了國際先進和領先水平，而且光纖光纜都走出了國境，跟著“一帶一路”走到了東南亞、非洲等地。

在技術創(chuàng)新上，張成良自豪地提起了基于SDH技術多業(yè)務MSTP的發(fā)展歷程。2001年，面對不斷增加的IP業(yè)務和越來越多的FE/GE接口，當時在信息產業(yè)部電信傳輸研究所工作的他和他的團隊首次提出了改造傳統(tǒng)SDH設備的思路，在不改變SDH設備VC交叉內核的情況下，增加以太網業(yè)務的接入處理和傳送能力和FE/GE接口，形成全新的光通信設備形態(tài)——多業(yè)務傳送平臺（MSTP）。這是國內首次提出的具有自主知識產權光通信設備形態(tài)、技術架構和理念，并以此為基礎制訂了國際電信聯(lián)盟標準（ITU-G.8010）和國內行業(yè)標準（YD/T 1238－2002）。2003年，中國電信組織國內外16廠商的MSTP互通測試，在國際上首次實現了不同廠家MSTP設備的VC、GFP、LCAS的互聯(lián)互通，成為當年光通信領域最重大的事件，他也被“光纖在線”評為2003年“年度人物”。

圖注：2005英國格拉斯哥Strathclyde 大學學習期間

該項目成為城域光網絡發(fā)展中的一個里程碑，使國內MSTP技術發(fā)展和應用走入快車道，MSTP實現了大規(guī)模網絡應用，從國內走向國際，形成上百億級的產業(yè)規(guī)模，并獲得2010年國家科技進步二等獎。MSTP不僅應用于電信運營商網絡，在電力、石油、有線、政府專網等各行業(yè)都得到廣泛應用，另外該技術還應用在國家重大工程中，包括南水北調、西氣東輸、北京2008奧運工程等。張成良特別強調道，這個項目是運營商、設備制造商、標準制定單位等多方合作的成功；另外項目組抓住了當時業(yè)務從TDM到以太網轉型的時機，適時地把SDH 支持以太網接口和以太網交換作為重要突破點，引領產業(yè)的發(fā)展并取得很好的效果。

全光網仍是光通信人的夢想

光通信網絡將朝著全光化、智能化方向發(fā)展，光通信產業(yè)發(fā)展也將越來越好。張成良清晰地記得，2017年12月，中國電信最后一個TDM程控交換端局“下電退網”以及“長江中下游ROADM網絡”正式投入使用。前者標志著中國FTTH 全光接入網基本完成，也就是接入網全光網1.0 的順利完成；后者則標志著中國電信光纜骨干傳輸網2.0正式拉開帷幕，也映射出中國電信向全光網邁出了重要的一步。

我國首張骨干ROADM網絡已運營接近兩年，并實現了網絡成本節(jié)省30%~50%，能耗和空間節(jié)省50%。未來，基于ROADM的全光網還將向基于OXC的全光網演進，真正實現端到端的全光波長通道的建立和恢復保護。

張成良感慨道，“由銅纜接入升級到光纖接入，看似簡單的材料更換，卻能讓用戶享受到了語音、高速率視頻等1G速率以上的寬帶業(yè)務。光纖的發(fā)明確實是偉大的，發(fā)表人高琨博士也因此獲得諾貝爾獎。光纖的主要化學元素是二氧化硅SiO?，Si元素在地球的存量比Cu銅要多得多，因此光纖比銅纜要便宜得多，人們有幸找到這樣一種既便宜、損耗又小的傳輸媒質，有科學家說未來100年都不一定找到比光纖更好的傳輸。”

現在已經實現了全光接入，在接入網實現了全光化。在實質的信息傳輸上已經實現了端到端的光纖承載和傳輸，但是在節(jié)點的處理上，如OLT、BRAS、路由器、OTN 節(jié)點還有很多電處理節(jié)點。下一步光網絡發(fā)展的重點：在骨干網，努力減少電處理節(jié)點、減少光電轉換的次數，更多地采用全光傳輸，這也是全光網2.0的初衷。

采訪臨近尾聲，張成良特別強調了科技創(chuàng)新的重要性，“網絡強國、網信立國”戰(zhàn)略在很大程度上要靠科技創(chuàng)新來實現，運營商差異化的競爭也要靠創(chuàng)新，而人才則是科技創(chuàng)新的最關鍵要素。創(chuàng)新的本質是要靠適當的人和合適的機制去實現。

科研人員一定要戒驕戒躁，踏踏實實地打好基礎，“板凳要坐十年冷”。張成良說，他剛工作時有幸與韋樂平先生在一個辦公室工作，耳聞目睹韋總嚴謹認真的科學作風和開放包容的處世態(tài)度，是科研人員的楷模和榜樣。

中國的光通信正在從跟跑走向并跑，將來還要走向領跑，在實現全光網的征程上，我們依舊在路上，中國光通信的發(fā)展則需要更多年輕人投入熱情，需要一代一代的接力賽。

“這是最好的時代”，現在的信息已經插上了“光”的翅膀，下一步則是讓這幅“光”翅膀越來越強，從1.0到2.0，讓信息“飛”得越來越快，越來越寬。
來源；通信世界