[科普中国]-光传输

光传输是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。光传输设备就是把各种各样的信号转换成光信号在光纤上传输的设备，因此现代光传输设备都通常要用到光纤。常用的光传输设备有：光端机，光MODEM，光纤收发器，光交换机，PDH，SDH、PTN等类型的设备。

技术简介同步光纤网(Synchronous Optical Network，SONET）和同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH)：一种光纤传输体制（前者是美国标准，用于北美地区，后者是国际标准），它以同步传送模块（STM-1，155Mbps）为基本概念，其模块由信息净负荷、段开销、管理单元指针构成，其突出特点是利用虚容器方式兼容各种PDH体系。1

准同步数字系列（Plesiochronous Digital Hierarchy ，PDH）：SONET/SDH出现前的一种数字传输体制，非光纤传输主流设备。主要是为语音通信设计，没有世界性统一的标准数字信号速率和帧结构，国际互连互通困难。

波分复用技术（Wavelength Division Multiplex，WDM）：本质上是在光纤上实行的频分复用（Frequency Division Multiplex ，FDM），即光域上的FDM技术。是提高光纤通信容量的有效方法。为了充分利用单模光纤低损耗区巨大的带宽资源，根据每一个信道光波频率（或波长）的不同而将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道的技术。用不同的波长传送各自的信息，因此即使在同一根光纤上也不会相互干扰。 密集波分复用技术（Dense Wavelength Division Multiplex，DWDM）：与传统WDM系统不同，DWDM系统的信道间隔更窄，更能充分利用带宽。

光分插复用(Optical Add/Drop Multiplex， OADM）：是一种用滤光器或分用器从波分复用传输链路插入或分出光信号的设备。OADM在WDM系统中有选择地上/下所需速率、格式和协议类型的光波长信号。是在节点上只分接/插入所需的波长信号，其它波长信号则光学透明地通过这个节点。动态（灵活、可重构或可编程）的OADM是城域光网络得以实现的根本。局际光学环网使用动态的OADM，系统就可以在任何两个节点间提供全部波长信道的连接。

光交叉互连（OpticalCross-connect，OXC）：用于光纤网络节点的设备，通过对光信号进行交叉连接，能够有效灵活地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络保护/恢复以及自动配线和监控的重要手段。主要由WDM技术和光空分技术（光开关）综合而成。

全光网络（All Optical Network，AON）：是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在的网络系统。也就是说，信息从源节点到目的节点的传输过程中始终在光域内，波长成为全光网络的最基本单元。由于全光网络中的信号传输全部在光域内进行，因此，全光网络具有对信号的透明性，它通过波长选择器件实现路由选择。全光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容和可扩展性，成为下一代高速（超高速）宽带网络的首选。

Li-Fi：Li-Fi这种光通信技术采用基于LED的室内光波代替无线电波进行数据传输。而Li-Fi研究的顶尖团队正在寻求LED之外技术进行数据传输，这就是基于激光的Li-Fi通信技术，理论上可以在LED的Li-Fi基础上将速率提升10倍以上。（而事实上，早在前几年由我国华科、美国和伊朗联合研发的水下传输就能够在1m距离将无线速率提升到300Gb/s。使用的介质是空气。）2

全球市场光通信市场供产销结构

光传输设备厂商一般是光通信系统供应商，负责采购光电子器件甚至光缆，组成光通信系统出售给通信运营商，从而形成光通信市场的主流。

全球光传输设备市场规模

另据Dell’Oro报告：2000年全球光传输设备市场为235亿美元，2005年将达到573亿美元。

2000年全球光传输设备市场在250~280亿美元之间。

全球光传输设备市场细分

全球光传输设备市场按区域可分为三大市场（北美、欧洲、亚太）。

亚太地区市场年平均增长率（57%）远高于北美和欧洲。

全球WDM市场发展趋势

随着数据及互联网业务的迅猛发展，WDM将成为光传输设备市场的主流。未来几年，全球WDM传输设备销售预计保持32%的年复合增长率，而同期光传输设备的整体市场增长率只有15－18%。

全球光传输设备市场变化

主要设备厂商占据的市场份额

北美是全球最大的市场（64%）。

欧洲市场前三位：Alcatel （23%） Marconi（22.4%） Nortel （21.6%）

亚洲WDM市场前两位：Lucent（33%） Nortel（11%）

发展趋势商用系统：光传输–SDH系统155Mbps、622Mbps、2.5Gbps、10Gbps。 –DWDM系统32x10Gbps、 40x10Gbps

实验系统：DWDM– NEC 10.9Tbps（273x40Gbps）

– Alcatel 10.2Tbps

大容量、宽带化以及全光网络技术的应用成为未来光通信技术的发展方向，世界上大约有85%的通信业务经光纤传输。

– 光传送网络技术、光因特网技术、宽带综合光接入技术是光通信发展的动力。

– 光交换是AON的关键节点技术

光通信器件的大致情况

光通信器件分有源器件和无源器件。

有源器件包括激光器及组件、光电检测器及组件和光放大器等。无源器件包括单芯和多芯光纤连接器、光衰减器、光耦合器、介质膜滤光片及光纤光栅组成的滤光器、波分复用器和光开关等系列器件。光通信的发展需要更高速率、更大容量的器件，同时成本要低，这就依赖光电集成（OEIC）和光子集成（PIC）。

销售情况一、朗讯公司

2000年元月28日，朗讯与中国网通公司签订合同，朗讯向网通首个全国骨干网提供光缆及先进光网设备WaveStar80G。2000年元月31日，朗讯与中国联通签署其长途网二期项目合同，朗讯将提供价值3千万美元的SDH及DWDM设备。这是迄今为止，朗讯与联通涉及金额最大的一笔供货合同。

2000年3月27日，朗讯与中信泰富公司（CITICPacific）签定价值8千万美元的光网设备合同。朗讯SDH及DWDM系统将用来建设覆盖全国长达3万多公里的光纤骨干网，以满足客户开发新服务的需求。

2000年8月17日，朗讯与中国教育台合作，为中国的教育系统提供多媒体因特网内容。

2000年10月12日，朗讯为北京电信提供的10G光网系统正式割接，这是朗讯10G系统在中国的首次商用（1500万美元）。二期工程（1000万美元）。

2000年12月，朗讯为山东电信省级骨干网提供先进的光网设备WaveStarTMTDM10G及WaveStarTMOLS400G。

二、阿尔卡特

阿尔卡特在中国已实施了60多个基于SDH/WDM、数字交叉连接（DXC）和视频技术的骨干传输项目。

略10条

三、北电网络

四、马可尼

国内主要厂商的情况

国内厂商在国外的销售情况

在光传输设备领域，进入国际市场的只有华为和烽火通信两家。

中国光通信设备制造企业的盈利能力

销售收入在2~10亿元之间的光通信设备制造企业，毛利率不会超过25%。

中国市场概况2001年上半年已达到87亿元。预计全年为180亿元。

“十五”期间，我国光传输设备市场的仍将高速发展，到2005年，中国的市场规模将为全球的12.5%，约550~650亿元。

中国光传输设备市场份额变化

中国光传输设备市场特点传输设备市场大规模启动，高端（10G）将成为建设的重点，占整个传输市场的60%；

中国电信、中国移动、中国联通等主要客户群进入高端建设高峰期；

吉通、铁通、广电以及新运营商加大传输网的投资；

数据、宽带业务发展迅猛，城域网成为新的投资热点；

高端市场国外厂商占绝对优势。

制造业中央对信息化建设的高度重视十五届五中全会明确提出大力推进国民经济和社会信息化，是覆盖现代化建设全局的战略举措。要以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展。将信息化放在如此高的战略地位，这在历次中央文件中还是第一次。

“十五”时期我国信息产业发展奋斗目标 信息产业增长速度超过20%。产业规模比2000年翻一番，产业增加值占国内生产总值的比重超过7%，信息产业将成为结构升级的支柱产业和增强综合国力的战略性产业。

光传输设备行业相关政策“十五”期间，我国将建立具有相当规模、面向未来、结构合理、高速宽带的国家信息网络体系为全面推进国民经济信息化奠定基础。

今后5到10年，中国信息化建设将重点发展10个领域，其中有两个领域与光通信发相关。一、加速信息网络基础设施建设，建设新一代的高速信息传输骨干网络和宽带高速计算机互联网。二、加强面向下一代光通信产品的研究开发及产业化。

光传输设备行业发展前景

“十五”期间，我国将实施五大信息工程，其中之一就是信息基础设施工程—通过高速宽带网络工程、移动信息网络工程、城市信息化工程、信息安全系统工程的建设，

2001年邮电通信固定资产投资将超过一千五百亿元，比上年增加投资两成以上。为进一步加快网络的技术改造，邮电通信部门将采用波分复用技术，使光缆干线传输速率提高8倍，以保证我国干线网高速率、大容量，并有足够的余量确保网络安全和未来发展的需要。详细计划数字（略）。

公司概况介入光传输设备领域的上市公司:

–烽火通信（600498 ）

–中兴通讯（000063 ）

–长江通信（600345 ）

–东方通信（600776 ）

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所