一 信息技术支撑宽带化

50年前集成电路的发明为现代信息技术奠定了基础，35年前第一台基于微处理器的PC的出现开创了PC时代，但信息技术被作为一个重要产业受世人注目是源自20年前互联网与移动通信的兴起，信息产业引领高技术产业成为继蒸汽机和电气化后的第三次技术革命的重要推动力。50年来集成电路上的晶体管数目以大约每两年翻一番的速度增长，曾经有人认为传统微电子技术临近极限，功耗因栅极漏电流增加而上升很快，晶体管尺寸无法再缩小，将预示信息产业开始走下坡路。2007年Intel开发出高k栅介质和金属栅极，这一晶体管材料和工艺的创新，使摩尔定律的有效性有望延续十年或更长。2010年基于32纳米技术的6核CPU有11.7亿个晶体管，而每个晶体管的价格不到1968年的百万分之一^[1]。微纳技术在重构集成电路产业体系的同时，计算机体系因网络环境下高效能计算的需求而面临重大变革，软件技术加速向开源化、智能化、高可信和服务化方向发展，信息通信技术加快在工业和社会信息化应用中的渗透融合，信息通信技术正酝酿深刻变革和重大创新突破。

信息技术的发展为宽带化提供了强有力的支撑。随着光纤的发明，传输技术从模拟频分复用（FDM）到数字时分复用（TDM）、1990年代到数字波分复用（WDM），现在商用的密集波分复用（DWDM）系统可达80波，每波长为40Gbps，总容量达到3.2Tbps，即一对光纤可传送4000万话路，相当于0.005秒内能传完30卷大英百科全书。目前商用系统的传输能力远未达到单根光纤可用传输容量。近年综合利用DWDM、OFDM（正交频分复用）、PDM（偏振复用）、QPSK（正交相移键控）和相干检测技术，在实验室可实现160波×160Gbps即25.6Tbps传输容量，一对光纤可同时传输4亿电话电路。回顾过去，干线光纤通信容量每10年提高1000倍。除了大容量以外，干线光纤通信发展的另一个方向是超长距离再生段（ULH）。光纤放大器和色散补偿技术的出现，使光再生距离可延长至几千公里，等效减少了电中继再生节点的数量，大大节约了成本。在解决了容量与传输距离之后，配置灵活性成为问题。宽带业务要求网络具有实时动态配置能力，自动交换光网络（ASON）技术应运而生。ASON的硬件交换平台目前基于OEO（今后有可能采用全光波长交换）。ASON与传统静态光交叉连接（OXC）或光分插复用器（OADM）相比具有很强的控制功能，利用信令实现拓扑的自动发现和路由的自动配置。光层业务指配的自动化降低了运维成本，增强了故障自愈能力，便于引入动态波长分配租用业务、光层虚拟专用网（OVPN）等新业务。在干线网宽带化后，城域网的宽带化以及对多业务的支持能力成为运营商建设的重点。基于同步数字系列（SDH）并结合多协议标签（MPLS）等新技术的多业务传送平台（MSTP）能够灵活有效地支持各种数据业务，成为目前城域网的主流。与SDH从干线网向城域网领域扩展类似，降低成本的WDM技术——粗波分复用（CWDM）技术也已开始在城域网应用。另一方面，原来在局域网使用的以太网技术具有成本低和扩展性好的特点，增加一定的服务质量保证（QoS）能力和网管能力而发展起来的电信级以太网在城域网中有很好的应用前景，可经济地汇聚接入网宽带业务流量和面向大客户提供专线服务。作为宽带化最后瓶颈的接入网在网络中的重要性比以往更为突出。在基于金属线的不对称数字用户系统（ADSL和VDSL）之后，点对点的有源光纤接入系统和点到多点的无源光网络（PON）因宽带能力更强而越来越受到重视。基于以太网的无源光网络（EPON）技术简单成熟，但成本还需要进一步降低。具有吉比特传送能力的GPON技术传输效率高而且业务适应性强，与EPON相比期待其经济性和成熟性进一步改进。广义的FTTH（光纤到户）包括光纤到大楼（FTTB）和光纤到小区（FTTZ），或统称为光纤到用户所在地（FTTP），目前日本使用FTTH的用户数已超过ADSL，据称由于光电器件和用户光缆及施工的技术进步，一两年后就电话业务而言，FTTH的成本可与普通电话线相比，届时FTTH将会更普及。光纤传输能力的发展使互联网接入速率几乎每十年提高一个数量级，1980年代还是100kbps，本世纪开始时已经是10Mbps，现在韩国等已率先提出家庭要实现1Gbps的接入速率。

移动通信与互联网的结合开拓了无线移动通信应用新领域，宽带化已经成为无线移动技术发展演进的重要