光传输国内标准概貌

关键词：光传输 光纤光缆 光器件

Abstract:The development of optical transmission standards adopted in China is summarized first, and then the standards as well as their applications associated with optical transmission technologies(PDH,SDH,WDM and optical networking), optical fiber and cable, and optical components are presented respectively.

Key words:Optical transmission Optical fiber and cable Optical component

     80年代以来，光传输技术在中国发展非常迅速。从光纤技术的发展来看，自１９６６年英国高琨博士提出利用光纤作为通信传输媒质的建议以来，随着光纤衰耗大幅度降低，色散等性能的改善，使用光纤作为传输媒质成为现实。光通信方面的传输媒质、器件和传输技术迅速发展，作为技术发展的产物同时又对技术进行规范和标准化作用的标准工作也在光传输方面展开。从光传输标准的分类来看分为光传输技术、承载光信号的传输媒质——光纤光缆、组成光系统和设备的组件——光器件等几方面。传输技术经历了从ＰＤＨ、ＳＤＨ到ＷＤＭ的演进，相应的国际标准同时或略为超前或滞后地出现。中国这方面的标准化工作也紧跟技术的发展开展起来，对技术发展、设备开发和网络建设起到了规范和指导的作用。光纤光缆以及光器件的标准随着新的光纤光缆以及光器件的出现而展开，成为光传输标准中的重要组成部分。

１ 光传输标准概况

     从标准的适用范围而言，中国的标准可以分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等，本文介绍的主要是国家标准和行业标准。行业标准中又分为两种，分别是邮电技术规定（用ＹＤＮ表示）和推荐性通信行业标准（ＹＤ／Ｔ）。

    根据光传输的特点，本文将光传输的国内标准进行了分类，以便于理解，光传输国内标准的分类结构表如图１所示，根据标准规范的内容，光传输标准分为光传输技术标准、光纤光缆标准、光器件标准和光传输通用标准等。

    光传输技术方面的标准主要参照的是ＩＴＵ－Ｔ的国际标准，有等同、等效采用和参照等几种方式，主要规范的是光传输各种技术如ＰＤＨ、ＳＤＨ和ＷＤＭ等的网络、设备以及网管等各方面的标准，针对不同的技术对帧格式、系统接口参数、设备组成和设备接口以及网管系统功能等方面进行了较为详细的规范。

    光纤光缆标准主要是参照国际电工组织（ＩＥＣ）和ＩＴＵ－Ｔ的国际标准制定的，有等同、等效采用和参照等几种方式，主要规范的是各种光纤光缆的标准，同时还有对光纤和光缆进行测试的方法，几何参数、机械性能等方面的测试方法，对于光纤光缆的分类特性和测试方法有详尽的规定。

    光器件标准主要参照ＩＥＣ和ＩＴＵ－Ｔ的国际标准制定，有等同、等效采用和参照等几种方式，主要规范的是各种光器件，如光放大器和纤维光学器件等的性能参数的规范等，是对应用于光传输的各种光器件的总规范。

    光传输通用标准指的是一些通用的传输标准，包括一些光传输名词术语、光缆传输系统的性能规范等与光传输有关但又与具体的传输技术相对独立的标准。还有一类重要的标准是同步网的标准，同步网早期起源于交换，但随着同步传输制式的采用，作为一个支撑网，它在传输领域的作用也越来越明显，因此把它也列在传输类标准中。其他与光传输有关的辅助标准也属于该类标准。

２ 传输技术标准

    传输技术标准是对于多种传输技术、组网和设备等的标准，在光传输方面有着举足轻重的作用，本文将根据分类进行介绍。

２．１ ＰＤＨ技术标准

    ＰＤＨ技术是在光纤通信用于传输以来应用较早的一种传输制式，它的常用速率有２ ０４８ｋｂｉｔ／ｓ、８ ４４８ｋｂｉｔ／ｓ、３４ ３６８ｋｂｉｔ／ｓ、４５Ｍｂｉｔ／ｓ和１４０Ｍｂｉｔ／ｓ，对于这些速率的光接口有标准规范，相应的光设备也有规范，关于网络方面的标准较少，这是由ＰＤＨ的特点决定的。

    随着技术的发展，进入９０年代以来，ＰＤＨ的技术发展相对来说缓慢。到９０年代的后５年，干线网上ＰＤＨ系统已不再建设，逐步处于退网阶段，目前网上尚有的一些系统也是用于传送同步信号等有限的应用。从技术发展的过程来看，ＰＤＨ技术在光传输和网络发展的过程中曾起过很重要的作用，相应的标准在当时的网络建设和设备开发中也起到很重要的作用。但是随着ＳＤＨ技术的出现，ＰＤＨ技术逐步退出历史的舞台，相应的标准制定工作因技术发展的停滞而停止。由于该项技术已不是光传输技术发展的主流，在此不再赘述。

２．２ ＳＤＨ技术标准

    ＳＤＨ技术是在９０年代初期发展起来的一种同步传输技术。与以往技术发展与标准进展的关系不同，在国际上，ＳＤＨ技术的标准化先于设备的开发。这就避免了在标准化的过程中各个设备生产厂商之间的技术和利益方面的均衡，这也是迄今为止标准化程度最高，横向兼容性最好的一种传输制式。虽然在真正做到横向兼容的过程中还存在着一些问题，尤其是开销字节的使用方面，总的来说ＳＤＨ的标准化程度是较高的。中国从１９９３年开始制定相应的标准，迄今为止有关ＳＤＨ的标准仍在密切跟踪技术的发展和国际标准化的新动向，在继续制定和完善的过程中。根据有关ＳＤＨ技术的标准规定的内容不同，下面分为网络和系统标准、设备标准和网管标准来介绍ＳＤＨ技术标准到现在为止的发展状况。

２．２．１ 网络和系统标准

    ＳＤＨ网络和系统标准是国内有关ＳＤＨ标准最为完善和复杂的一个方面，已经制定而且发布了的网络和系统标准，是对目前网上使用的ＳＤＨ系统和网络建设的指导性的标准。

    对于ＳＤＨ网络和系统的标准有国家标准和行业标准，它们的发布年限从１９９３年至今都有，这些都是参照、等同或等效采用ＩＴＵ－Ｔ的国际标准并结合中国的网络现实制定的。众所周知，国际上关于ＳＤＨ标准的制定和修改也从来没有中断过，因此，目前某些制定年份较早的国内标准在内容上与新版的国际标准有一定的差别，但某些标准所涵盖的内容非常广泛，可以作为以往标准修订之前的一个参照。如《光同步传输网技术体制》在１９９４年曾经有一个版本，但因技术发展非常迅速，到９０年代中期已经不能适应技术的发展，因此，对该体制进行修订，从整个技术内容上与最新的国际标准接轨，从基本的帧结构、光接口类型、光接口参数、原子功能描述、网络设计原则等方面对ＳＤＨ的技术要求进行了规范，是对以往制定时间较早的相关标准的一个补充。

     目前正在制定的ＳＤＨ网络和系统标准包括《ＳＤＨ传输网技术要求——网络保护结构间的互通》、《光波分复用（ＷＤＭ）系统测试方法》、《ＳＴＭ－６４光缆线路系统技术要求》、《光传输系统安全进程和要求》、《ＳＤＨ网络性能要求——通道复用段再生段误码技术要求》、《ＳＤＨ网络性能要求——网络接口抖动技术要求》和《ＳＤＨ网络节点接口》等。

２．２．２ 设备标准

    对于ＳＤＨ设备的标准也有国家标准和行业标准，它不仅包括对ＳＤＨ设备的技术要求，也有相关的测试规范，这是国内设备技术开发的主要参考资料，也是进行设备测试的可靠依据。

２．２．３ 网管标准

     对于ＳＤＨ系统而言，网管系统已成为传输系统不可分割的一部分，它对于系统的正常运行和日常维护有很重要的作用，中国制定的有关ＳＤＨ网管的标准。一些运营商如中国电信等根据自己的实际情况也制定了一系列的网管标准，总的来说网管方面的标准较少，这也是ＳＤＨ网管的标准化程度和横向兼容性较弱的一个原因，这与技术可行性和多厂家环境下厂商的技术选择都是分不开的。

２．３ ＷＤＭ技术标准

    波分复用技术是在９０年代中期发展起来的一种传输技术，利用多个波长在一根光纤中传输，使得传输容量和速率都有了大幅度提高，而且还有传输的透明性等特点。波分复用在９０年代后期发展的速度是非常迅速的，从开始的两个波长复用到８波、１６波、３２波甚至上百个波长，技术的发展真是突飞猛进、一日千里。对于波分复用技术的标准也随之展开，目前制定的波分复用系统的标准如表４所示，虽然已经发布的波分复用标准只有两个，它基本上涵盖了网上建设应用较多的８×２．５Ｇｂｉｔ／ｓ、１６×２．５Ｇｂｉｔ／ｓ和３２×２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的波分复用系统标准，目前正在制定的波分复用标准包括《光波分复用系统技术要求——１６×１０Ｇｂｉｔ／ｓ，３２×１０Ｇｂｉｔ／ｓ部分》、《１６×１０Ｇｂｉｔ／ｓ波分复用终端设备技术要求》等。有关光联网的技术标准也处于技术跟踪和酝酿阶段。

２．４ 光联网技术标准

    目前，ＩＴＵ－Ｔ正在大规模开展光联网标准的制定和研究，中国也在密切跟踪这方面的技术和标准进展情况，预期在未来的两三年中将有大量的光联网标准逐步出现，可以预见的有光联网分层结构（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．８７２建议）、光网络性能要求（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．８７３建议）、光网络网络节点接口（帧结构）（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．７０９建议）、光网络物理层接口和要求（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．９５９．１建议）、光网络安全要求（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．６６４建议）、光器件和光子系统性能要求（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．６７１建议）、自动倒换光网络结构（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．ａｓｏｎ建议）、光网络的管理和信息模型（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．８７４和Ｇ．８７５建议）、光网络设计和工程考虑（参照ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．ｄｓｎ建议）。

３ 光纤光缆标准

     光纤光缆标准是光传输标准中重要的一个组成部分，它分为四大类，主要有光纤标准、光缆标准、光纤测试标准和光缆测试标准等，从８０年代开始制定有关的标准，随着技术的发展，新的标准也在不断地进行修订和制定，到目前为止，已经制定的光纤光缆标准有四十余项，涉及到上述各个方面的应用，限于篇幅，不在此一一列出。

４ 光器件标准

    光器件标准所规范的是组成光传输系统的重要光器件的参数，它仅对器件进行规范，并不限定于某种特定的应用，对于器件的开发、生产、测试和认证有重要意义。

５ 结论

    综上所述，中国的光传输国内标准在过去的十多年间，有很多成果，对网络建设和设备的生产开发都起到了很重要的指导作用。目前光传输标准也处在非常活跃的一个制定阶段，一方面是技术的驱动，另一方面也是实践的需要，诸如高比特率（如ＳＴＭ－６４）传输设备和系统的标准正在制定，有关ＷＤＭ和光联网的标准也处于制定和跟踪研究阶段。相信随着技术的进一步发展，国内的光传输标准还有很多工作要做。

（收稿日期：２０００－０７－２６）

作者简介：

张海懿，信息产业部电信传输研究所有线室副主任，北京邮电大学毕业，硕士。现从事光传输、ＷＤＭ以及光联网的研究和标准化工作。
黄成国，就职于信息产业部通信标准技术审查部。现从事传输和接入网标准的审查和管理工作。

[摘要] 文章在概述国内光传输标准发展情况的基础上，分类介绍了光传输技术(PDH、SDH、WDM和光联网)、光纤光缆和光器件等方面的标准及其应用情况。

[关键词] 光传输 光纤光缆 光器件

[Abstract] The development of optical transmission standards adopted in China is summarized first, and then the standards as well as their applications associated with optical transmission technologies(PDH,SDH,WDM and optical networking), optical fiber and cable, and optical components are presented respectively.

[Keywords] Optical transmission Optical fiber and cable Optical component