简水生院士:全光交换将助力广电网发展

http://www.broadcast.hc360.com2017年04月19日14:46 来源:慧聪广电网T|T

    【慧聪广电网】2017年4月19日,“第25届中国数字广播电视与网络发展年会”暨“第16届全国互联网与音视频广播发展研讨会(NWC2017)”在长沙市隆重开幕,国家新闻出版广电总局副局长童刚出席了开幕式。中国科学院院士、中国工程院院士等系统内外的权威专家将作大会报告。慧聪广电网作为本次会议的直播媒体,将全程报道本次大会的盛况。

中国科学院院士、广电总局科技委特邀高级顾问简水生

中国科学院院士、广电总局科技委特邀高级顾问简水生

    在本届大会上,中国科学院院士、广电总局科技委特邀高级顾问简水生先生做了题为《全光交换将助力广电网发展》的主题报告,在他看来,目前互联网已无所不在,推动着社会的发展,尤其是政府提出的“互联网+”促使互联网进入爆炸式发展时期。目前由于信息爆炸式的增长使得现有核心路由交换机的容量受限于电交换容量瓶颈,导致当前骨干网的交换容量仅为接入网的百分之一,这也是为什么终端用户所能获得的网络带宽经常远小于所配置的端口带宽。以下是演讲的主要内容摘要:

    目前我们国家的决策是大量发展移动互联网,实际上移动互联网仅仅是互联网的神经末梢,要将互联网的通信容量极大扩展,互联网的核心路由器和各级网络都需极大的扩充容量。现有的互联网结构已不可能满足此要求,出路只有一个—实现全光交换!

    目前我国对量子通信的发展给予了极大的支持力度,实际上要实现量子通信有许多问题没有解决,它的实用化还需要漫长的时间。即使是未来量子通信要达到实用化,它所依靠的还将是光纤信息网,而且必须是全光交换的信息网,因为量子通信是不能使用路由器的,还需要光电变换,所以全光交换的信息网将是人类相当长时间的安全的信息网。

    目前,互联网存在的另来晚了大的问题就是网络安全问题。我国高度重视网络的安全,习总书记曾做重要指示:“没有网络安全就没有国家安全,没有信息化就没有现代化。建设网络强国要有自己的技术、有过硬的技术。”

    2016年10月9日,习近平总书记在主持第三十六次中共中央政治局集体学习时,将我国网络强国战略提升到综合施策的新高度,对网络强国建设提出了六个“加快”的要求:加快推进网络信息技术自主创新,加快数字经济对经济发展的推动,加快提高网络管理水平,加快增强网络空间安全防御能力,加快用网络信息技术推进社会治理,加快提升我国对网络空间的国际话语权和规则制定权,朝着建设网络强国目标不懈努力。

    由于高清度电视的发展和裸眼3D电视发展的需求,广电信息网的通信容量将迎来爆炸式的发展,目前我国定的发展目标是100M到家庭,可是4K电视就需要60M,将来的8K电视就需500M,3D裸眼电视对带宽的需求将更高。这种宽带传输的电视节目根本用不着路由器的包交换,而全光交换将更加适宜各种高速信息图像和数字传输的需求。

    目前我们正在研究1Gbps~10Gbps到户的研究,目前进展顺利,也可能是世界上最简单有效的一种接入方式。没有路由器则可消除网络后门,降低易受攻击和窃听的风险,并可适应信息流量爆炸式增长的需求,这就是全光交换。目前一个光纤可以传输80个波长,每个波长为100Gbps,一个光纤的总传输容量为8Tbps,而光纤每公里造价约为40元人民币,一根光缆可以做成上千根光纤,甚至4千根光纤,可以说光路通道无限,为实现光路交换提供了重要基础。

    我们所研制的全光交换的最基本元件也是光纤准直镜(采用我们创新的大有效面积的单模光纤),而且仅需光发送端的准直镜微小平移就可实现交换,经过了高低温和振动的实验其结构是稳定的,我们所研制的全光交换可以由数十根光纤至两千根光纤所组成。

    我们所研制的“新一代光路交换的互联网”系统,由2000根光纤所组成(也可视实际需求组成数十根光纤或数百根光纤的系统),分东西南北四组,每组都有250根光纤为发送端,250根光纤为接收端,任一方的任一根发送端光纤都可以与其他三方共750根光纤进行光路交换,任一方的任一接收光纤都可以接受其他三方共750个发送端进行光交换连接,而且有波长变换功能。而且我们所研制的具有2000根光纤的“新一代光路交换的互联网”系统双端口总容量达到8000Tbps,但由于该系统不需光电变换,所以造价十分低廉,而且我们还有多项发明使该系统具有中国自主知识产权。这将是具有自己过硬技术的信息安全的互联网,为打赢未来信息化战争,创造了有利条件,而且不需路由器的全光交换的实现将逐步改变美国的网络霸主地位。

    上述网络的实用化不仅能为我国国防信息安全奠定基础,而且与3D裸眼摄像技术、高速计算技术、虚拟现实的相结合将彻底改变人们的工作方式、学习方式和生活方式。首先,网络是安全可靠的,可实现100Mbps甚至Gbps的宽带到家庭,为人们在家庭办公创造了条件,可以解决交通堵塞和PM2.5等问题,并可节约大量能源

    由于这种网络能安全地传输爆炸式的超大规模信息量,4K、8K和裸眼3D电视可以与远程控制、远程操作结合,无人采煤、采矿创造条件、远程医疗和远程医疗手术将成为现实,还将改变市场的结构,这样广电网就不止是满足人们娱乐和文化教育的需求,而且还可进入第一产业和第二产业,发挥巨大的推动作用,为实现中华民族伟大复兴的中国梦做出贡献。

责任编辑:王彩屏

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