四大需求促進光傳輸對PLC光無源器件的需求增長

        【訊石光通訊咨詢網(wǎng)】近日，在訊石河南聯(lián)誼會上，河南仕佳光子科技有限公司中科院半導體所集成光電子學國家重點實驗室的安俊明博士作了題為《PLC光無源器件現(xiàn)狀及展望》的報告，報告中提出信息傳輸對PLC光無源器件需求不斷增加，進而推動PLC技術(shù)的發(fā)展，其主要來自于四大方面需求。

需求一：骨干網(wǎng)通信壓力

        寬帶接入用戶每年按20-30%的增長率增長，其中平均流量增長每用戶每年高達20-30%。據(jù)預測，2014年平均寬帶接入帶寬將從目前的2M 增長到20M 以上，業(yè)務量流量的增長速度五年達10倍，預計2014年各省出口總帶寬是2008年的10-18倍。

        數(shù)據(jù)顯示，未來5年CTC骨干IP帶寬年增長率處于40%~50%，骨干傳輸網(wǎng)總帶寬將從64Tbps增加到至少120~155Tbps，甚至200Tbps。通信網(wǎng)絡的壓力已經(jīng)由接入層傳至骨干層，并將掀起骨干網(wǎng)的全面升級換代革命。

        隨著骨干網(wǎng)通信壓力的增大，光網(wǎng)絡業(yè)務承載和傳送平臺需要廣泛的使用WDM/DWDM。目前，韓國最大的移動運營商SK電訊（SK Telecom）正使用諾基亞西門子的DWDM設備，采用hiT 7300 DWDM平臺，同時傳輸80個信道光波長，單個波長可以承載100G的數(shù)據(jù)流量，使光纖總?cè)萘扛哌_8 Tbps。

        在新型寬帶業(yè)務持續(xù)增長的驅(qū)動和N×40Gb/s WDM網(wǎng)絡規(guī)模部署的背景下，新型支持更大傳輸容量的N×100Gb/s WDM逐漸成為未來高速帶寬焦點技術(shù)。

        對于國內(nèi)來說，2013年是100G商用元年，中國移動從10G直接跳到100G，中國電信和中國聯(lián)通從40G升級到100G。從全球范圍看，2013年是大量運營商100G集采的爆發(fā)年，Verizon等國外主流運營商都在積極部署100G。

        未來五年100G WDM市場增長穩(wěn)定。2013年1月Dell’Oro的光傳輸市場預測報告顯示，未來五年全球WDM市場將以10%的年復合增長率增長，到2017年將達130億美元。Dell’Oro表示，40G/100G將是未來的增長點；且受益于40G/100G WDM需求的增長，未來五年光網(wǎng)絡市場都將呈現(xiàn)出增長的勢頭。由于運營商對網(wǎng)絡設備容量需求的不斷提升，100G市場需求將顯得尤為強勁。

        信息交換量的增加要求功耗降低，骨干網(wǎng)通信的壓力，100G市場強勁的市場需求，對PLC光無源器件需求增加。

需求二：云數(shù)據(jù)中心的發(fā)展

        據(jù)思科報告預測，2011-2016年間，全球數(shù)據(jù)中心流量將會增長四倍，全球云流量將會增長六倍。到2016年將有三分之二的數(shù)據(jù)中心流量來自于云服務的流量。云計算將導致數(shù)據(jù)中心流量倍增。

        相比較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，云計算數(shù)據(jù)中心的單臺物理主機數(shù)據(jù)流量可能是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心服務器的4倍、8倍甚至10倍以上。
為了減少網(wǎng)絡的延時，提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡響應速度，云計算數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡采用40G/100G網(wǎng)絡端口。

        據(jù)分析，數(shù)據(jù)中心流量中76%流量來自于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部（包括存儲、數(shù)據(jù)開發(fā)、認證等），17%流量屬于數(shù)據(jù)中心到用戶，7%流量屬于數(shù)據(jù)中心到數(shù)據(jù)中心。

        數(shù)據(jù)中心急需大量高速互聯(lián)模塊，采用串行40G方式，成本大約是WDM的6倍，同時功耗也大大高于WDM，而且部分新元器件需要重新開發(fā)，這會極大影響到標準的按時發(fā)布和市場的推廣，所以目前基于單模光纖的40G/100G采用WDM的波分復用方式實現(xiàn)，4×10G或者4×25G。

需求三：接入網(wǎng)—三網(wǎng)融合PON技術(shù)

        三網(wǎng)融合是電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展，實現(xiàn)三網(wǎng)互聯(lián)互通，資源共享，為用戶提供話音、數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務。PON技術(shù)產(chǎn)品應用到光纖到戶、三網(wǎng)融合。其中WDM-PON結(jié)合了WDM技術(shù)和PON拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，日益成為一種高性能的接入方式。這中間也會廣泛使用PLC分路器產(chǎn)品。

需求四：硅基芯片光互連

        微電子領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)就是RC瓶頸、發(fā)熱問題。芯片－芯片銅互連速度為6-8Gbps，銅互連32nm、22nm、15nm、11nm、7nm，當10nm時出現(xiàn)量子效應，20Gbps以上需光互連。比如Intel Si推出了光子芯片計劃，芯片內(nèi)采用WDM互連，因電互連價格昂貴，電互連逐步向光互連演進成為必然趨勢。

四大需求促進了PLC光無源器件的發(fā)展

        總而言之，采用光傳輸代替電傳輸、且是多波長光傳輸，相干100G WDM主干網(wǎng)、40G/100G數(shù)據(jù)中心、光纖到戶接入網(wǎng)、芯片光互連的需求都促進了PLC光無源器件的發(fā)展。其中單元芯片將用到波分復用器、PLC光分路器，集成芯片則更多考慮到體積和功耗要求，采用PLC 混合集成、SOI硅光子學、InP 單片集成（PIC）等技術(shù)。這些需求都將推動PLC技術(shù)的不斷發(fā)展和演進。