一、下一代SDH设备 ?D?D SDH多业务节点
    由于WDM的出现和发展，SDH的作用和角色有了很大的转变，除了在核心网继续作为承载技术外，SDH的角色正开始向网络边缘转移。鉴于网络边缘复杂的客户层信号特点，SDH必须从纯传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台，即融合的多业务节点。其出发点是充分利用大家所熟悉和信任的SDH技术，特别是其保护恢复能力和确保的延时性能，加以改造以适应多业务应用，支持层2乃至层3的数据智能化。其基本思路是将多种不同业务通过VC级联等方式映射进不同的SDH时隙，SDH设备与层2乃至层3和层4分组设备在物理上集成一个实体，即将传送节点与各种业务节点融合在一起，构成业务层和传送层一体化的下一代SDH节点，这称为融合的网络节点或多业务节点，主要定位于网络边缘。
    SDH多业务平台的出现不仅减少了大量独立的业务节点和传送节点设备，简化了节点结构，而且降低了设备成本，减少了机架数、机房占地、功耗以及架间互连，简化了电路指配，加快了业务提供速度，改进了网络扩展性，节省了运营维护和培训成本。同时该平台还可以提供诸如虚拟专网(VPN)或视频广播等新的增值业务，特别是集成了IP选路、以太网、帧中继或ATM后，可以通过统计复用和超额订购业务来提高TDM通路的带宽利用率和减少局端设备的端口数，使现有SDH基础设施最佳化。最后，SDH多业务节点还可以方便地完成协议终结和转换功能，使运营商可以在网络边缘提供多种不同业务，同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议。

    二、VSR的出现和发展
    除了核心网和网络边缘的应用以外，目前网络市场上带宽需求和技术进步都已显示有必要把 SDH技术带入接入网乃至用户驻地网领域，使SDH的接口更加靠近用户。近来开发成功的甚短距离SDH技术(VSR)就是这一应用趋势的具体体现，它正成为新的热点技术。开发这种技术的目的是采用最经济的光技术在短距离通信上占据市场，其技术关键是垂直腔面发射激光器(VCSEL)，这是一种从垂直放置的谐振腔的上表面发射光的激光器。从工作原理看，VCSEL与普通激光器没有什么不同，但是将谐振腔旋转900却产生了一种完全不同的激光器，其主要特点是圆形窄波束，设计简单，耦合效率高，尺寸小，电光转换效率高，还不需要温控，功耗小，可以在同一器件上制造2至16个VCSEL阵列，因此可以制造出低成本高速率发射机。
    然而，由于输出功率还不够大以及材料特性的原因，目前商用产品主要适用于850nm短波长区，还不能用于1300nm和1550nm波长区。这两个缺点决定了VCSEL目前还不适用于长距离通信系统，而对于成本要求很严的短距离应用场合，例如光通路和存储域网络(SAN)、以太网、SDH/SONET很短距离范围(VSR)传输链路和局内链路（局内交换机、路由器和集线器之间）乃至设备内部链路等应用场合，VCSEL将是一种最价廉物美的激光器。目前10Gbit/s的VSR在发端采用121.25Gbit/s的VCSEL阵列（10路信号，2路空闲），在收端采用12路PIN阵列，链路设计距离最大300m，其成本只有10Gbit/s以太网的25%，即便在未来3年左右仍然比10Gbit/s以太网便宜，具有很强的竞争力，显示了SDH在短距离传输系统中的重要应用前景。

    三、向40Gbit/s系统的发展和主要挑战
    目前10Gbit/s系统已开始大批量装备网络，不少电信公司实验室已开发出40Gbit/s的系统。从网络应用看，带10Gbit/s接口的路由器已经问世，随着这些路由器的大量应用，为了提高核心网的效率和功能，希望单波长内能处理多个数字连接，因此核心网的单波长速率向40Gbit/s方向演进是合乎逻辑的。
    然而，单路波长的传输速率会受限于集成电路硅材料和镓砷材料的电子和空穴的迁移率，其次还受限于传输媒质的色散和极化模色散，另外还得考虑所开发系统的性能价格比是否合算。目前看来，材料问题已不是主要限制，特别是具有较高电子和空穴迁移率的铟磷材料已经在40Gbit/s以上速率显示了出色的性能和尺寸小功耗低的特点，但后两项限制成为这一速率的实用化瓶颈。
    从实际应用看，对于40Gbit/s传输系统，尚无直接调制的光源可用，必须用外调制器。能具备足够输出电压驱动外调制器的驱动集成电路也不成熟，适用于10Gbit/s及以下速率的NRZ调制方式能否有效可靠地工作于40Gbit/s还没有定论，是否应转向普通RZ调制方式、载频抑制的RZ调制方式(CS-RZ)、光孤子调制方式以及伪线性RZ调制方式还是双二进制甚至其他调制方式都还在探索过程之中。这些在近期都不会有结论。总之，40Gbit/s系统的真正成熟和规模商用还需要1至2年左右的时间。特别是交换机和路由器的40Gbit/s接口的难度更大，需要复杂的处理能力，预计其商用化时间比传输系统还要晚1年左右。

    四、向超大容量超长距离波分复用系统的发展
    由于近几年在技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统的发展十分迅猛。目前1.6Tbit/s WDM系统已经开始大量商用。日本NEC和法国阿尔卡特公司则分别实现了总容量为10.9Tbit/s(273x40Gbit/s)和总容量为 10.2Tbit/s(256x40Gbit/s)的传输容量最新世界记录。
    WDM系统除了波长数和传输总容量不断突破以外，为了尽量减少电再生点的数量以及随着光层联网能力的引入，全光传输距离也在大幅度扩展，从目前的600km左右扩展到3000km以上，主要使用技术有分布式喇曼放大器，超强前向纠错技术（FEC），色散管理技术以及严格的光均衡技术等。采用超长传输的主要优点是降低系统初始投资，距离越长效果越明显，同时也减少了机房占地和运行成本。
    从技术上看，在5年左右的时间，实用化的最大传输链路容量有可能达到5-10Tbit/s乃至20Tbit/s,甚至一些研究结果报导单波长容量达到100Tbit/s也是可能的。简言之，网络容量将不会受限于传输链路，而焦点将集中在网络节点上。近年来超大容量密集波分复用系统的发展不仅彻底发掘了无穷无尽的光传输链路的容量，而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础。

    五、喇曼放大器已成为下一代光系统的关键使能技术
    在向下一代的超大容量超长距离波分复用系统的发展过程中，为了达到希望的性能和传输距离，喇曼放大器成为关键技术之一。与传统EDFA相比，喇曼放大器有下述重要特点：低噪声，设计简单，无须特别的传输媒质，直接利用信号光纤传输媒质作为信号放大用。利用仔细地配置几个不同波长的泵浦源，结合其喇曼放大效应后可以获得很宽的增益带宽，其范围可以达数百纳米，是目前具有最宽增益带宽的光放大器，由于喇曼增益使高速率下光传输的距离可以大大延伸，使得高速大容量WDM系统的总成本较低。由于喇曼增益使高速率下光信号功率的要求也可以减低，使系统的非线性影响可以减小。喇曼放大器的出现和发展使超大容量超长距离波分复用系统的发展获得了强大的驱动力，其本身也将获得迅速的发展和市场份额。
    随着WDM系统工作波段范围的继续扩展，喇曼放大器也在继续向更高宽带的方向发展，实现宽带喇曼放大器面临的问题主要是，由于泵浦源之间的相互作用和增强的自发辐射作用使短波长光信号的光信噪比较差，此外泵浦源之间的FWM作用会导致生成新的频率分量。通过泵浦光的调节可以有效地展宽展平增益光谱。目前有人采用5个泵浦源及相关技术已经实现110nm的宽谱工作。喇曼放大器的出现和发展使超大容量、超长距离波分复用系统的发展获得了强大的驱动力。