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简水生院士关于光纤到户（FTTH）的一个演讲
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copyright belongs to sina.com 11月2日，第四届中国国际光通信产业发展高峰论坛在武汉举行。湖北省副省长任世茂、中国工程院副院长邬贺铨等出席了会议。 中国科学院院士简水生致辞 简水生：很高兴参与这次盛会，通知我的时候这个会议的讨论主题是光纤到户。本着百家争鸣这么一个态度，我就和诸位讨论一下光纤到户究竟有什么问题？所以我今天到报告题目是光纤到户的关键技术。我这个报告因为今天只给我半小时所以我还不能一篇一篇的讲，我只能够尽量压缩。我今天讲一共有六个有关的问题，第一个是历史的回顾，在座的诸位都很清楚，远在93年美国政府的行动报告里头就提出了，要建立NII，就是简称信息高速公路。当时他们提出一个很明确的目的就是要从根本上改变人们的生活方式，工作方式和生活方式，到今天已经10几年过去了，我们并没有看到如此巨大的变动。 大家都很清楚在2000年在北美，那是一个用贬义词就是已经进入一个稍前的时代。我们中国2001年达到最高潮。我们当时国内的光纤网铺设热潮是前所未有的。当时光纤的价格卖到每公里1400元人民币，黑市是1600元，只有有光纤我们就可以铺缆，所以使我们所有的干线网上全部铺缆了。从2001年之后我们国家也开始在走向一个泡沫破裂的一个过程，现在虽然有所进展但是它的起色不是太大，我们光纤同行们，我们光纤之上大家急迫知道什么时候是一个转折点，能够恢复其昔日的辉煌，可能回答是很多的。我们讨论的题目是光纤到户，光纤到户肯定有辉煌，为什么辉煌呢？我们回想一下我们在通讯发展过程当中在迅速发展初期大概每年需要的电缆倍数是7000万倍到8000万倍，如果光纤到户显然我们经过20多年的改革开放，建了那么多住宅事业如此发达肯定只要光纤到户，光纤在我国国家的销售量要远远大于七千万、八千万公里，我想也可能超过一亿公里，我国现在光纤总产值加起来也就一千多万公里，如果光纤到户也就是说我们第二次辉煌即将来到，但是为什么我们现在看不到呢？我认为最最主要的目的就是光的交换的问题利用水平，我们信息高速公路建得非常之好，你车可以开120公里，200公里300公里你都可以开，但是过河的时候没有桥。你下了汽车上船过了桥，过了河你再上去，什么意思呢？实际上我们目前的交换仍然是电的交换。 我们很难设想一个强大的高速网而没有立交桥那是很糟糕的事情，我认为我们光通信的发展传输的研究可以说是达到了现代社会远远超过现代社会需求的这么高的水平。但是交换仍然要电变光，光变电，电再变光，所以IOIT说要讨论第二个网络，第二个网络是什么没有下定义？如何解决光的交换问题现在看来有这么两个主力，一个主力就是仿造因特网录入器的方法分组交换或者是光交际交换。光的速度是每秒钟30万公里，你如果要真停下来你只能够把温度降低到绝对0度，我认为所谓的黑洞并不是吸引力无限大，而是它的温度是绝对0度。我们现在的科学研究也证明，你能把温度降低到接近绝对零度的百万分之一你的光速可以降低30米，如果降到10的负8次方度就是相差，他可以降到每秒钟一米，你再往下降就很难，但是这是需要一个庞大的智能性。远远不是我们一个交换机的事情。 高速开发现在都没有取得一个突破性的进展，所以我认为光分组交换它要实现有相当的距离，基础条件，基础元件还没有取得突破性的进展。第二个发展主要方向就是光的过程交换。ISO现在成不成呢？我认为还不成，因为要取得没有阻塞的交换比方说这一根光纤过来里面一是单独的一个波长，是N一个波长，要到这边的一个光纤到那边的一个光纤去，那个里面的波长也有N个波长，因此你需要一个交换机。也就是说这个变化需要把这边的任意N波长变到那边去N波长都要符合ITUT。比方说我们C波动有30几个间隔，这就很困难了，它的非械性他所需要的工程是很大的，那么我们说一个交换机它不可能就是两根光纤或者是三根光纤而是有N个光纤的。N个光纤里头有N个波长，因此你要造成一个无阻塞的光交换网络需要M的N次方的波长转换器，这是天文数字。它的价格也将是天文数字，而且从现在的控制层看，我们都没有搞四根光纤就是非常的复杂了，所以要把波长搞进去是非常很难的。 所以我认为第一这种波长交换就是波长变换器并没取得突破性的进展，而且是价格人们所承受的。出路何在呢？我们提出来基于分布式光纤空间交换的光交网，这个概念我们早就提出来的，现在我们进行了工作。我们用非常巧妙的一个系统，而且你接通之后就是固定光目相连，在这种固定光目相连里面发现者相互之间要进行一个交换，现在从我们因特网里面是收信者不知道发信者的地址码，所以我们现在的互联网最大的问题就是网络安全问题。网络安全问题国家很重视，我听说我们科技部花了很多的钱建一个保密系统，最后鉴定的时候包括首席专家如果是世界先进，他们说就写一句话说这个网络是安全的。中央首长可以用，结果你们认为达到这个你们就签字，认为没有达到的话就不签字，结果是没有任何人签字。 现在我听说中央的重要文件开始测地，我们很难想象在未来突发战争的时候下命令还要经过测地，所以因特网里面的高交换它的好处是大大提高电路的使用效率减化交换机设备的造价，但是它带来的缺陷就是收信者不能及时知道发信者的地址码，这是一切黑客入侵，病毒，病毒流行，黄色泛滥影响青少年一代网络赌博等等需要负面影响今天凸现出来了。可以说我们原来在2000年世界上稍前的时候大家对因特网是基于极大的希望，大家希望电子商业可以在网上进行，因为社会的人类社会是很重要的问题。我们一切成果，一切你的工作包括我们的工资，我们所有的代价都是在交换之中体现的。 那么能够用过去的商场挑选到网上进行这的确是一次革命，当时我记得有一个资料报道说2000年北美的电子商务可以达到4万亿美元，以后是6万亿、8万亿，实际究竟有多少钱呢？好象全世界的钱有就是20、30万亿吧。那么大家都看好这个拼命投钱，因为稍微提成一点就不得了，可是这个没有实现，我记得到2003年我看了一下北美的电子商务成交有300万美元。也就是说网络的不安全影响了本身网络的发展，当然现在说我们可以创造很多机遇，创造很多条件让大家都来玩，但是我觉得信息社会的网络不仅是供人们娱乐，而是供人们在上面工作，能够确保每一个人的机密，每一个人的隐私，尤其是军事机密、政府的机密，所以信息安全网可以说是非常重要，是我们时代的需求。所以如何来解决，我认为第一个我们目前的现实，我们的光纤已经由1400块钱降到100块钱，有的是90几块钱，低于我们市话线还要便宜得多了。比我们现在5号缆6号缆便宜不是多少倍了，可是我们还是用5号缆、6号缆及，什么原因呢？第一网络不安全，第二光电子器件价格十分昂贵，可以说我们到目前为止因为光纤发展过程我几次都参与了，从一开始我们就研究说要调制器。10个G的调制器微波基地也有好几千美元。我们一个索尼的调制器好几千美元，这能到家庭吗？现在也可以说我家庭可以做得很简单的面发射管，或者是广播传的网。我认为要形成整个网络的交换要充分利用现在的光纤，你北京到上海我干嘛还弄那么多，我直接两个光纤拉过去就解决问题了。北京到武汉我使用光纤空间交往就可以了，当然这里面到上海这个阶段我们还要搞新型结构的，最近我们也研究了一个光纤到户光可以还不行，还要新型机构，这个就是我们正在做的最有效的东西就是AWJ，但是我们现在还没做出来，要真正交换的话非要研制出数百个波长的AWJ，这种交换下去就可以达到几万用户，甚至10万用户。当然这里面需要廉价的可调节的激光器，美国做了一个廉价的调制器有80多个波长才卖2500美元。当然光纤到户人们承受不了，还有更便宜的，现在我们要光纤到户不仅仅是我们的整体方案要全新的革命性的一个变化，而且要有廉价的光电子器件来支撑它。 如果说我们没有廉价的光电子器件喊半天还是不行，光纤是已经到了底线，但还有一点点潜力可挖，但是我们如果把光电子器件真的像光纤这么便宜，我们光纤到户才有希望。所以我觉得光纤到户，来参加会议的光电子工作者我觉得有一个历史使命，我在近期三、五年之内作出我们具有中国特色完全创新概念上创新的光电子器件，我现在在概念上创新，也不是完全的概念正在实验，这这人有一个毛病，我经常想别人这么做我偏不这么做，我想能不能更便宜，看着想来想去想了好几年，那天早上突然之间正好利用我的设备做出一个新的东西来，那么一个孔道10几个美元，要不了，我几块钱人民币就可以买100×100，这个2G的话是1万块钱，一万的用户。我觉得有希望，看到希望了。希望就是要靠我们全体所有的科技工作者都来创新。 另外我觉得要建立这么一个网不是某一个人，也不是某一个企业需要我们国家的力量，国家的支持和各大行业龙头企业比方说中国电信，中国网通等等他们的参与和支持，才可以搞出中国式的光纤到户，中国式的新一代的光纤网络。 我再来说一下就是如果说我们光纤网能做到光路交换，光路交换是什么意思？因为我们现在光路已经多得很了，人们用不了，两根光纤可以通过1000多万发路都用不了，你还要搞一个光阻交换干什么呢？充分利用我们用不了的光纤来确保我们网络的安全。做光器件也活了，我们做光纤的也活了，做光缆的也活了，整个信息产业我们国家的结构，信息社会的结构就发生根本性的变化，也就是说可以提供人们随时随地办公的条件。如果能提供随时随地办公条件人们就不会每天早上挤班车，每天开车挤公路，究竟北京是车多了还是路少了？肯定是车多了。路就这么一点，你把所有的都建成路呀？不可能的事情。这样就可以解决城市交通矛盾的问题，而且可以节约大量的能量。去年2004年统计我们有2400万辆汽车，耗油量占去年的33%。按照目前发展情况看，再过10几年我们国家的汽车将超过1亿几千万辆，到那个时候我们汽车的耗汽油量要占60%。而且环境的污染也极其严重，最近看到报道说，在卫星上看到北京是汽车尾气全世界排名第一，如果我们能在网上进行这么多的好处工作，能随时随地的办公，我们解决城市交通矛盾的问题，降低能源消耗实际上可以说二十一世纪整个矛盾是什么？主要的研究方向是什么？二十一世纪是一个能源危机的世纪。现在就已经进入了石油的冷战，会不会热战还很难说，我们国家去年进口1.3亿吨原油，4000万吨成品油，80%都经过马六甲海峡进口，美国说反恐，进入马六甲海峡，日本都说我们的侨民失踪了我也要冲击马六甲海峡。我们要有思想准备，那么能源的危机促使我们寻找绿色的新的能源，所以我说贯穿在二十一世纪始终就是一个绿色的能源活动或者是一个能源的节约。 我认为人类生存有三种必须要的东西，第一个是要空气，第二个要水，第三个要能源。我们很难设想我们现在建那么多大城市，建那么多高楼大厦，如果没有能源能想象吗？那是一个死城。如果说没有能源我们的导弹能打出去吗？我们的坦克能开动吗？我们的飞机能起飞吗？所以在这个绿色能源革命这个伟大的历史任务当中，光电子器件的工作者也同样负有伟大的历史使命，这需要做出最极其廉价的太阳能电池。太阳能电池大家说现在效率太低10%，不低了。大家说我们发电效率高不高呢？我们的煤存储量以前有8000多亿吨，后来国家发改委有1万亿的煤。能够开采的回采率只有30%，60%挖不出来。30%的煤再去发电，发电的效率多少？30%几。太阳能给地球多大的能量呢？可以说是人类所需能量的数万倍。根据专家介绍这不是我算的，我们9600万平方公里的陆地，每年太阳辐射给我们地球的能量是2300亿吨标准煤，比我们全部煤的损失量还要大。这是多么吸引人的事，我觉得年轻的朋友好好干他一场，我们国家在这次绿色能源革命中实现跨越式的发展，走在世界最前列。 那么为了节省能源我觉得我们的信息网，我们的安全信息网可以节省大量的能源，所以能源的危机和能源的节约将促使我们信息网的高速发展。准备向中央领导写建议，应该从这个角度来促进我们光纤到户。因为时间关系，谢谢大家！ |
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