四大需求促進(jìn)光傳輸對(duì)PLC光無(wú)源器件的需求增長(zhǎng)

        【訊石光通訊咨詢網(wǎng)】近日，在訊石河南聯(lián)誼會(huì)上，河南仕佳光子科技有限公司中科院半導(dǎo)體所集成光電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的安俊明博士作了題為《PLC光無(wú)源器件現(xiàn)狀及展望》的報(bào)告，報(bào)告中提出信息傳輸對(duì)PLC光無(wú)源器件需求不斷增加，進(jìn)而推動(dòng)PLC技術(shù)的發(fā)展，其主要來(lái)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(zhǎng)率增長(zhǎng)，其中平均流量增長(zhǎng)每用戶每年高達(dá)20-30%。據(jù)預(yù)測(cè)，2014年平均寬帶接入帶寬將從目前的2M 增長(zhǎng)到20M 以上，業(yè)務(wù)量流量的增長(zhǎng)速度五年達(dá)10倍，預(yù)計(jì)2014年各省出口總帶寬是2008年的10-18倍。

        數(shù)據(jù)顯示，未來(lái)5年CTC骨干IP帶寬年增長(zhǎng)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(luò)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(jí)換代革命。

        隨著骨干網(wǎng)通信壓力的增大，光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)承載和傳送平臺(tái)需要廣泛的使用WDM/DWDM。目前，韓國(guó)最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商SK電訊（SK Telecom）正使用諾基亞西門子的DWDM設(shè)備，采用hiT 7300 DWDM平臺(tái)，同時(shí)傳輸80個(gè)信道光波長(zhǎng)，單個(gè)波長(zhǎng)可以承載100G的數(shù)據(jù)流量，使光纖總?cè)萘扛哌_(dá)8 Tbps。

        在新型寬帶業(yè)務(wù)持續(xù)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)和N×40Gb/s WDM網(wǎng)絡(luò)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(lái)高速帶寬焦點(diǎn)技術(shù)。

        對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，2013年是100G商用元年，中國(guó)移動(dòng)從10G直接跳到100G，中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通從40G升級(jí)到100G。從全球范圍看，2013年是大量運(yùn)營(yíng)商100G集采的爆發(fā)年，Verizon等國(guó)外主流運(yùn)營(yíng)商都在積極部署100G。

        未來(lái)五年100G WDM市場(chǎng)增長(zhǎng)穩(wěn)定。2013年1月Dell’Oro的光傳輸市場(chǎng)預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，未來(lái)五年全球WDM市場(chǎng)將以10%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2017年將達(dá)130億美元。Dell’Oro表示，40G/100G將是未來(lái)的增長(zhǎng)點(diǎn)；且受益于40G/100G WDM需求的增長(zhǎng)，未來(lái)五年光網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)都將呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的勢(shì)頭。由于運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量需求的不斷提升，100G市場(chǎng)需求將顯得尤為強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，對(duì)PLC光無(wú)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(bào)告預(yù)測(cè)，2011-2016年間，全球數(shù)據(jù)中心流量將會(huì)增長(zhǎng)四倍，全球云流量將會(huì)增長(zhǎng)六倍。到2016年將有三分之二的數(shù)據(jù)中心流量來(lái)自于云服務(wù)的流量。云計(jì)算將導(dǎo)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(jì)算數(shù)據(jù)中心的單臺(tái)物理主機(jī)數(shù)據(jù)流量可能是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的4倍、8倍甚至10倍以上。
為了減少網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)，提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡(luò)采用40G/100G網(wǎng)絡(luò)端口。

        據(jù)分析，數(shù)據(jù)中心流量中76%流量來(lái)自于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部（包括存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)開發(fā)、認(rèn)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(shí)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(huì)極大影響到標(biāo)準(zhǔn)的按時(shí)發(fā)布和市場(chǎng)的推廣，所以目前基于單模光纖的40G/100G采用WDM的波分復(fù)用方式實(shí)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(shí)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(wù)。PON技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，日益成為一種高性能的接入方式。這中間也會(huì)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(dāng)10nm時(shí)出現(xiàn)量子效應(yīng)，20Gbps以上需光互連。比如Intel Si推出了光子芯片計(jì)劃，芯片內(nèi)采用WDM互連，因電互連價(jià)格昂貴，電互連逐步向光互連演進(jìn)成為必然趨勢(shì)。

四大需求促進(jìn)了PLC光無(wú)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(zhǎng)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(jìn)了PLC光無(wú)源器件的發(fā)展。其中單元芯片將用到波分復(fù)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(xué)、InP 單片集成（PIC）等技術(shù)。這些需求都將推動(dòng)PLC技術(shù)的不斷發(fā)展和演進(jìn)。