趙梓森：光纖通信發(fā)展潛力無(wú)限

         現在，我國已建立了一定規模的光纖通信產(chǎn)業(yè)。我國生產(chǎn)的光纖光纜、半導體光電子器件和光纖通信系統能供國內建設，并有少量出口。尤其是“武漢·中國光谷”已經(jīng)成為戰略性新興產(chǎn)業(yè)的新一代信息化產(chǎn)業(yè)基地。以武漢郵電科學(xué)院為基礎建立的烽火集團也成為我國光纖通信產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)，領(lǐng)引通信行業(yè)不斷科技創(chuàng )新、向前發(fā)展。

　　目前，我國光纖通信技術(shù)已經(jīng)取得了長(cháng)足的進(jìn)展，也形成了一定的產(chǎn)業(yè)規模。哪么，今后我國光纖通信將如何發(fā)展，請談?wù)勀目捶?

　　趙梓森院士說(shuō)，有人認為：我國光纖通信主要干線(xiàn)已經(jīng)建成，光纖通信容量達到Tbps，幾乎用不完;又加上IT泡沫經(jīng)濟的影響，使光纖的價(jià)格低到每公里100元，幾乎無(wú)利可圖。因此不要發(fā)展光纖通信技術(shù)了。實(shí)際上，我國有許多地區還是空白，還亟待需要建設。3G移動(dòng)通信網(wǎng)的建設也需要光纖網(wǎng)來(lái)支持;隨著(zhù)寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò )需要擴容等，光纖通信仍有巨大的市場(chǎng)?，F在每年光纖通信設備和光纜的銷(xiāo)售量是上升的。今后我國光纖通信的發(fā)展我認為：

　　第一，光纖到家庭(FTTH)是光纖通信進(jìn)一步發(fā)展的方向。這是被公認為理想的寬帶接入網(wǎng)。所謂寬帶業(yè)務(wù)，大多是500kbps的影視節目。運營(yíng)商為了充分利用銅線(xiàn)資源，采用ADSL技術(shù)就可提供，這使光纖到家庭(FTTH)成為接入網(wǎng)主流的時(shí)間有所推遲。不久的將來(lái)，在高清晰度電視(HDTV)普及的情況下，ADSL不能滿(mǎn)足要求，即使先進(jìn)的ADSL2+容許的帶寬是8Mb/s也不能傳送帶寬為19Mb/s HDTV。采用光纖到家庭(FTTH)比較合理，并且在雙向業(yè)務(wù)廣泛應用的情況下，上下行不對稱(chēng)的ADSL難以對應。

　　近來(lái)出現了所謂的網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)，電信運營(yíng)商提出IPTV的初衷是考慮到有計算機的人少而有電視機的人多。提出的網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)是采用專(zhuān)用的機頂盒連接電視機可直接瀏覽電信網(wǎng)的內容，而不要計算機。網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)具有常規電視并兼有點(diǎn)播和時(shí)移電視的功能，可能會(huì )取代常規電視。

　　由于網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)的發(fā)展，會(huì )影響光纖接入網(wǎng)構建。同時(shí)也產(chǎn)生電信運營(yíng)商和廣播運營(yíng)商的利益沖突。盡管有限制發(fā)牌照政策以保護廣播運營(yíng)商，但大勢所趨，不可阻擋。實(shí)際上，許多廣播運營(yíng)商也開(kāi)始改造其廣播網(wǎng)為數字雙向，也具備了發(fā)展網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)的功能。廣播運營(yíng)商和電信運營(yíng)商的界限開(kāi)始有些模糊。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)在國外高速發(fā)展，在國內也開(kāi)始快速發(fā)展起來(lái)。

　　商家考慮到網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)的發(fā)展，會(huì )使現有的城域網(wǎng)和接入網(wǎng)不勝負擔，所以提出所謂的P2P(peer-對等)方法。P2P最初的概念是：所有用戶(hù)都是信息接收者，又是信息發(fā)送者。即某用戶(hù)把收到的節目用流媒體方法向其他用戶(hù)轉發(fā)出去(通常是讓用戶(hù)下載一個(gè)軟件使其具備P2P功能)。這樣便可減免都由中心向用戶(hù)播發(fā)，以節省網(wǎng)絡(luò )帶寬。

　　事實(shí)上，沒(méi)有中心是不行的，網(wǎng)上至少要有1個(gè)中心服務(wù)器來(lái)管理。經(jīng)過(guò)少量試行，近來(lái)發(fā)現網(wǎng)絡(luò )電視(IPTV)流量太大，而用戶(hù)的接入網(wǎng)根本無(wú)法滿(mǎn)足P2P的傳輸，特別是ADSL原來(lái)就沒(méi)有考慮到大量的上行，用戶(hù)接入網(wǎng)負荷過(guò)重而崩潰。有人認為P2P是惡魔。

　　由于寬帶業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，現有的城域網(wǎng)、接入網(wǎng)的容量不足。對于運營(yíng)商而言，最根本和實(shí)際有效的辦法是對城域網(wǎng)和接入網(wǎng)擴容。事實(shí)上，采用WDM技術(shù)擴容，投資不很大，而可適應今后寬帶業(yè)務(wù)的繼續發(fā)展。

　　第二，加快無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)和光交換技術(shù)的發(fā)展。人需要移動(dòng)，采用無(wú)線(xiàn)接入比較方便。無(wú)線(xiàn)接入可滿(mǎn)足數據傳輸的需要，但帶寬有限，寬帶的視頻特別是高清晰度電視(HDTV)仍需要采用光纖通信。

　　光纖通信需要發(fā)展光交換—采用電纜通信的網(wǎng)是金屬網(wǎng)，傳輸的是電信號，在網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)采用電子交換機進(jìn)行交換?，F在，光纖通信的網(wǎng)是光纖網(wǎng)，傳輸的是光信號，在網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)目前還沒(méi)有全光交換機，在網(wǎng)絡(luò )上只好采用“光-電-光”方式進(jìn)行交換，即先把來(lái)自光纖網(wǎng)的光信號轉變?yōu)殡娦盘?，用電子交換機進(jìn)行交換，之后，又把電信號轉變?yōu)楣庑盘?，再進(jìn)入光纖網(wǎng)。這種方法是不經(jīng)濟的，需要開(kāi)發(fā)可把光信號直接交換的光交換機。目前已經(jīng)有小規模的光交換，它是作光線(xiàn)路保護的。通常這種光交換的通路是固定而不是可改變的，對于線(xiàn)路的調度不利?，F在有種ROADM(reconfigrate add and drop division multiplex)可重組的上下路的光分插復用器，具有小規模光交換功能。

　　光纖通信的優(yōu)勢是容量大和傳輸距離遠。無(wú)線(xiàn)通信的優(yōu)勢是可移動(dòng)，但帶寬小?？梢韵胂?，近距離小容量的數據接入趨向采用無(wú)線(xiàn)接入，而大容量的視頻影視采用光纖傳輸。衛星傳輸距離也很長(cháng)，唯容量和壽命有限。無(wú)線(xiàn)和光纖通信是互補的，它們是永存的兩個(gè)物理網(wǎng)。

　　第三，大力發(fā)展光電子器件和集成光器件技術(shù)?，F正在開(kāi)發(fā)具有自動(dòng)交換的光網(wǎng)絡(luò )稱(chēng)為ASON。ASON的關(guān)鍵技術(shù)是可重組光分插復用器ROADM，使線(xiàn)路可方便地調度。ASON不但可作光線(xiàn)路的保護，還可滿(mǎn)足線(xiàn)路調度和今后發(fā)展出租電路的需要。目前，已經(jīng)有非全光的ASON產(chǎn)品。

　　現在的通信網(wǎng)正在從SDH網(wǎng)向IP網(wǎng)過(guò)渡，交換機也要IP化。發(fā)展光網(wǎng)絡(luò )還要考慮IP化，還要進(jìn)一步發(fā)展光路由器，其中需要解決光地址的取存和光緩存技術(shù)。光電子器件和集成光器件需要大力發(fā)展，因為光纖通信技術(shù)的發(fā)展，依賴(lài)光器件的進(jìn)步。

　　由于網(wǎng)絡(luò )的速率不斷提高，目前單波長(cháng)電子速率為40Gbps的光通信系統已經(jīng)商用，速率為160Gbps的電子系統在試驗室開(kāi)發(fā)。因此，光電子器件要與之相適應，包括高速調制激光器等需要開(kāi)發(fā)。實(shí)現ROADM需要發(fā)展波長(cháng)可調的光濾波器、波長(cháng)可調激光器和光開(kāi)關(guān)等，其中有許多可創(chuàng )新的空間。

　　把許多分立的光電子器件集成在一起成為集成的光電子器件，其優(yōu)點(diǎn)是功能豐富、體積小、速度高、可靠。

　　目前已經(jīng)有小規模集成的光電子器件，需要開(kāi)發(fā)更大規模的光電子集成器件?；旌霞煽山档碗y度，提高成品率?；旌霞傻年P(guān)鍵技術(shù)是平面光波導線(xiàn)路PLC，它是一塊具有光波導的線(xiàn)路板，可把分立的光器件安裝在上面。

　　商用的光電子集成器件有8波長(cháng)激光器模塊、100波長(cháng)以上的AWG光濾波器、AWG+光衰減器和32×32光開(kāi)關(guān)等。光集成器件的工藝有單片集成和混合集成兩種。目前集成光電子器件處于初級階段，我國應迎頭趕上，否則就會(huì )吃大虧。

　　光纖通信技術(shù)的研發(fā)任重道遠。就此，對光纖通信技術(shù)國家工程研究中心產(chǎn)學(xué)研的現狀及發(fā)展，您有哪些思考和建議?

　　趙梓森院士說(shuō)，在光纖通信技術(shù)國家工程研究中心方面存在一個(gè)重大的問(wèn)題，是我一直在考慮和關(guān)注的，就是在集成光學(xué)方面的研究和發(fā)展有些困難。所謂集成光學(xué)是什么呢?就是把很多光的元器件集成在一起，變成一個(gè)小的光的系統，這個(gè)集成我們目前做的比較小、比較差。光集成中一個(gè)是無(wú)源集成，另一個(gè)是有源集成，或者是混合集成。無(wú)源集成里我們做的規模不夠大，搞研究沒(méi)有問(wèn)題，做成后產(chǎn)量提不起來(lái)，因為規模很小，成品率也比較小?，F階段我們只能在小范圍內做研究。投入大規模無(wú)源裝備需要資金和技術(shù)上的支持。在這里我建議加大資金投入力度，積極推進(jìn)自主研發(fā)，逐步減少我國對國外技術(shù)的依賴(lài)。

　　有源集成，我們根本還沒(méi)有。有源集成就是把幾個(gè)激光器或其它光器件集成在一起，或者把幾個(gè)激光器集成在一起，甚至把某些電子線(xiàn)路也集成在一起。這就需要用磷銦做原材料，而不是用硅做原材料，磷銦材料我們根本就沒(méi)有。

　　因此，我們有源集成研究就沒(méi)法跟上國際先進(jìn)水平。一個(gè)單的激光器，單一的激光機，跟外國沒(méi)法競爭。目前外國已經(jīng)開(kāi)始有了有源集成，大概三年之后就大量的商用，我們就會(huì )在這方面被人家壓制了。因此我就建議要發(fā)展磷銦的生產(chǎn)工藝裝備，這大概要投資幾個(gè)億。

　　我們的光纖通信系統研發(fā)對很多科技人員影響很大，他們不怕困難，100G也敢做，我們有個(gè)年輕工程技術(shù)人員做的不錯，他做了22T，一個(gè)T是1000G，相當于22000G，目前這個(gè)系統要產(chǎn)業(yè)化，也必須巨大的資金和人力的投入。

　　研發(fā)產(chǎn)品和培養人才需要投入，這就是我對光纖通信技術(shù)國家工程研究中心在產(chǎn)學(xué)研方面提出的建議。

　　國家把光纖通信作為新一代信息技術(shù)的戰略性新興產(chǎn)業(yè)，予以重點(diǎn)扶持和支持。為此，對我國光纖通信產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新能力建設、國際競爭能力以及政府政策支持等方面，您又有哪些建議?

　　趙梓森院士指出，從光纖產(chǎn)業(yè)統計的數據來(lái)看，我國真正產(chǎn)量是四千萬(wàn)公里;而我國每年市場(chǎng)需求是七、八千萬(wàn)公里，實(shí)際上我國還需要進(jìn)口外國公司的。我就覺(jué)得這是一問(wèn)題，因為我國光纖產(chǎn)能標準是八千萬(wàn)公里，也就是說(shuō)是能夠滿(mǎn)足國內市場(chǎng)需求的，為什么還要進(jìn)口國外的呢?我經(jīng)過(guò)調查之后，發(fā)現是管理上的問(wèn)題，由于企業(yè)管理不到位，導致產(chǎn)品質(zhì)量差，成本高，產(chǎn)量低，市場(chǎng)價(jià)格也高，也就沒(méi)有競爭力了，不如買(mǎi)國外的同類(lèi)產(chǎn)品，質(zhì)量好，價(jià)格也低。雖然我們的生產(chǎn)能力是有了，也是從外國進(jìn)口的裝備，為什么不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求呢?這是我們光纖產(chǎn)業(yè)中一個(gè)很大的問(wèn)題，希望能夠引起有關(guān)部門(mén)的關(guān)注和重視，要特別強化企業(yè)管理的創(chuàng )新能力建設，細化各項生產(chǎn)工藝技術(shù)，提高人員素質(zhì)，把光纖的產(chǎn)能搞上去。

　　光纖通信器件方面倒還好，器件方面我們有我們的優(yōu)勢，到不能說(shuō)全部?jì)?yōu)勢。日本、美國都要買(mǎi)中國的器件，中低檔買(mǎi)中國的。高檔我們做不了，我們買(mǎi)他們的。我們現在也只能上了，外國買(mǎi)我們中低檔，我們靠的是人工成本贏(yíng)他們。這種競爭是不可持續的，我們要有清醒的認識。

　　光纖通信系統方面我們現在做到四十千兆。40G已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題，我們從杭州到武漢的40G線(xiàn)路就是我們做的?，F在外國最高水平是100G，我們中國100G現在才做出來(lái)，還沒(méi)安裝上線(xiàn)路，美國剛剛開(kāi)始安裝成線(xiàn)路可以打電話(huà)，所以我們的追趕還比較靠近。

　　說(shuō)到建議，光纖通信系統方面的生產(chǎn)裝備我們很落后?，F在裝備制造實(shí)際上也沒(méi)有自己的，尤其是光纖方面的裝備制造，國家在這方面要給予大的支持。