计算机网络连接的介质从“铜缆”变成“光缆”,从打开一个网页需要等待几分钟,到观看蓝光视频毫无压力,中国光通信产业在改革开放的40年里一步步发展和壮大,实现自我蜕变。

张成良,1970年出生,现任中国电信科技创新部副总经理,中国通信学会光通信委员会副主任,教授级高级工程师;新世纪百千万人才工程国家级人选,2013年被人力资源和保障部授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号,2011年被国务院国资委评为“中央企业优秀共产党员”,2004年享受国务院政府特殊津贴,2006年被信息产业部授予“信息产业创新先进工作者"称号,中国科协第八次全国代表大会代表,曾经三次受到党和国家领导人的接见。

张成良多次获得国家、省部级科技奖励,其中以第一完成人获国家科技进步二等奖2项,以参加人身份获国家科技进步二等奖1项,获省部级科技进步奖一等奖3项等多项科技奖励。著有技术著作3部,获得10项授权专利,累计发表文章80余篇;被《通信产业报》评选为2008年度“推动光通信发展贡献人物奖” 和“2010技术推动先锋人物”,2018年受邀在世界光纤大会OFC做大会主题报告,这是四十年来中国产业界首次OFC大会发言。他在落实国家网络强国战略、推动电信运营商网络转型发展方面做出了卓越贡献。

计算机网络连接的介质从“铜缆”变成“光缆”,从打开一个网页需要等待几分钟,到观看蓝光视频毫无压力,中国光通信产业在改革开放的40年里一步步发展和壮大,实现自我蜕变。作为中国光通信领域的著名专家,张成良在超高速光通信WDM系统、基于SDH的多业务传输MSTP技术、FTTB和FTTH宽带接入网络建设中发挥了重要的作用,也是我国光通信发展诸多重要时刻和历程的参与者、推动者和见证者。

 

推动中国光通信发展,在技术里程碑上打下深刻烙印

生于上世纪70年代、80年代初的人们,应该还对90年初的拨号上网有些印象。拨出一串数字,连接到网络,那应该是中国最早的上网雏形,速率仅仅有4.8Kbit/s,打开一个网页也要几分钟的时间。

1994年,中国四大骨干网之一中国公用计算机互联网(CHINANET)开始筹建,也就是我们今天俗称的由中国电信运营的“163”网络。仅时隔不到两年,1996年的1月,全国骨干网正式建成并开始运营,全国共拥有31个节点。当时,CHINANET的承载采用SDH技术建设,骨干节点之间的传输链路仅有622M、2.5G。

2001年,张成良牵头“新一代基于SDH 多业务传送节点规范和规模应用”项目,首次提出了改造传统SDH设备的思路,在不改变SDH设备内核的情况下,增加以太网业务的接入处理和传送能力,形成全新的光通信设备形态-多业务传送平台(MSTP)。这是国内首次提出的具有自主知识产权光通信设备形态、技术架构和理念,并以此为基础制订国际电信联盟标准(ITU-G.8010)和国内行业标准(YD/T 1238-2002)。2003年由张成良总负责,中国电信组织国内外 16厂商的MSTP互通测试,在国际上首次实现了不同厂家MSTP设备的VC、GFP、LCAS的互联互通,成为当年光通信领域最重大事件,他也被“光纤论坛”评为 2003年“年度人物”。

该项目成为城域光网络发展中的一个里程碑,是运营商、设备制造商、标准制定单位等多方合作的成功。以张成良为负责人的项目团队抓住了当时业务从TDM到以太网转型的时机,适时地把SDH 支持以太网接口和以太网交换作为重要突破点,为新一代SDH 的应用和发展拓宽了道路,使国内MSTP技术发展和应用走入快车道,MSTP实现了大规模网络应用,从国内走向国际,形成上百亿级的产业规模,该项目获得2010年国家科技进步二等奖。MSTP不仅应用于电信运营商网络,在电力、石油、有线、政府专网等各行业都得到广泛应用,另外该技术还应用在国家重大工程中,包括南水北调、西气东输、北京2008奥运工程等。

从1998年,CHINANET的骨干传输网开始进入波分复用(WDM)时代,骨干节点之间的传输链路速度随之迅速提高,历经2.5G、10G、40G和100G时代,骨干网传输系统容量增加了数百倍。40Gbit/s WDM系统是光通信发展重要转折点,是光网络从单纯强度调制转向QPSK/QAM复杂调制的里程碑。2007年,张成良勇担重任,带队承担了“3.2Tbit/s高速光波分复用(WDM)关键技术与应用创新”项目,首次提出在光域引入四相相移键控信号QPSK调制,将40G信号码元速率降低到20G, 实现了50GHz 间隔传输40GB/S信号。通过在RZ-DQPSK调制中引入了啁啾控制,实现了业界性能最佳的40G线路传输光模块。可以将入纤功率提升1dB,从而使传输距离增加了33%,业界首次实现1500km以上超长距传输。项目组解决了相位调制信号的OSNR 测量难题,提出基于双平面架构的新型组网策略,两个相互独立平面分别采用10Gbit/s和40Gbit/s组网,解决了两者共存难题。双平面减少同城异机楼之间长长中继波道和光纤资源,2008年~2010年减少长长中继资源成本达2.4亿元。张成良作为该项目第一完成人获2011年国家科技进步二等奖。

今天,无论是电信,还是移动和联通,骨干传送网都采用le80×100G DWDM技术,传输容量达到8T。目前,400G DWDM技术已经在中国电信进行规模试点,届时,传输容量可以达到10T以上,甚至接近20T。

面对中国光通信行业的变革,张成良欣慰地表示,“在过去几十年的发展中,骨干网传输从2.5G到10T,接入网从4.8K到百兆以至于千兆,中国光通信在速率和容量上呈现指数级‘成长’。作为一个从事这个行业的人,有机会参与这种巨变本身就是一种幸运。”

 

坚持自主创新,在国际光通信领域发出中国声音

随着中国骨干网和接入网的快速迭代,中国光通信企业经历了从跟随到自主创新再到引领的华丽转身。张成良回忆,“最早的时候,我们的企业只能跟随阿尔卡特、北电的步伐,照猫画虎,他们做出一种设备,我们消化吸收后,再推出性能差不多的设备来。但是经过中国通信产业界的砥砺奋进,坚持自主创新,已经开始引领全球光通信技术潮流的发展。”

张成良在科研工作中一直坚持自主创新。比如,1997年波分复用WDM 系统引入中国市场时,在没有国际规范的情况下,他主动担当,牵头制定了国内行业标准“光波分复用系统总体技术要求”,有利地解决了互联网Internet 业务量的强劲需求,提高了传送效率,减少了成本,为保证电信网的传送质量和高效率运行具有重要意义。根据该系列标准开发的WDM 产品目前已经营销到世界上二十多个国家,WDM 系统销售总额累计达到 100亿人民币。《波分复用(WDM)系统系列标准》获得了中国通信标准化协会科学技术奖一等奖。该标准成为国内WDM 系统建设和研究的纲领性文件,引领了产业技术进步。这样的创新成果在张成良的工作历程中不胜枚举。到目前为止,他已带领团队申请了十几项发明专利,发布多项国际标准和行业标准,有效推动了光通信行业发展。

回忆职业生涯,张成良最引以自豪的是2018年3月第43届世界光纤通信大会(OFC 2018),他受邀做大会主题发言(Plenary Speech),作为OFC大会成立四十多年第一位来自中国产业界的特邀代表(也是第二位来自中国的主题报告演讲者,第一位是2007年清华大学的范崇澄教授作为学术界代表)。每年在美国召开的OFC会议是全球光通信学术界和产业界公认的最高水平、最具规模的盛会,代表了全球光通信学术研究和产业发展的风向标,能站在全球顶级光通信会议最重要的讲台上,发出来自中国的声音,张成良强调这不仅是他个人的巨大荣耀, OFC特邀中国运营商在主题报告中介绍光网络的中国经验,更多的是对中国光通信发展的充分认可和肯定。

此外,张成良以第一作者多次撰写技术论文,在国内外知名技术期刊上发表。他的文章“Evaluation of Dynamic Optical Service Restoration on a Large-Scale ROADM Mesh Network”获得IEEE Communication Magazine杂志录取。该杂志2019~2020年度SCI影响因子达到11.1,在全球通信类杂志中名列前茅。

习近平总书记说,“在激烈的国际竞争中,惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜。”张成良身体力行地落实着习总书记的要求,始终坚持自主创新,他有“空谈误国,实干兴邦”的创新意识,也有“逢山开路,遇水搭桥”的创新决心,更有“敢闯敢试,敢为人先”的创新勇气。他要求自己,也要求他带领的团队,要有能力代表中国的光通信人,在世界舞台上发出中国的最强音。他愿意为此奋斗终身。

 

传承工匠精神,扎实践行网络强国战略

作为光通信领域专家,张成良对技术形势有着清醒的认识:中国光通信企业的实力有大跨度提升,在很多关键的光器件领域,比如,高速光调制器、光电转换器、激光器等,中国企业都实现了零的突破,并且走在了市场前列。再比如代表市场发展方向的400 WDM系统和ROADM光层交换,以及大维度WSS 波长选择开关等,中国也逐步走在了世界前列。但在在高速光电芯片领域,我国还存在很大短板,特别是高端芯片和超高速光模块还比较依赖于进口,存在一些“卡脖子”的技术弱势,需要广大科研工作者去突破技术难关。

国家高度重视通信行业的发展,把“网络强国、网信立国”上升到战略高度,习总书记强调,“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。”作为通信行业的一名老兵,张成良深刻理解并坚决落实国家的网络强国战略。他的职业生涯中有近二十年一直奋战在光通信领域的科研第一线,带领团队攻克一个又一个技术难关,推广一项又一项科研成果。

张成良坚信,人才是科技创新的最关键要素,培养新一代的科研人员则是他最重要的工作之一。张成良一直告诫年轻的科研人员,一定要踏踏实实地打好基础,“板凳要坐十年冷”,要有工匠精神。他认为所谓的工匠精神,是指要有全身心投入的职业精神状态,要有精益求精、追求极致的职业品质,要有内心笃定而着眼于细节的执着、坚持的精神,要有追求突破、追求革新的创新内蕴。张成良说,他刚工作时有幸与韦乐平先生在一个办公室工作,耳闻目睹韦总严谨认真的科学作风和开放包容的处世态度,是工匠精神的体现和代表,现在他也要把这种精神传承下去。

在他的带领和影响下,一批又一批的科研人员快速成长起来,在国内外的光通信领域崭露头角,成为引领技术发展、落实网络强国战略的中坚力量。

 

张成良充满自信的说,“中国的光通信正在从跟跑走向并跑,将来还要走向领跑,实现全光网是全体光通信人的梦想,在这个征程上,我们一直在路上,一代又一代的接力赛正在进行时!”

“这是最好的时代”,现在的信息已经插上了“光”的翅膀,下一步则是让这副“光”翅膀越来越强,从1.0到2.0,让信息“飞”得越来越快,越来越宽。