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

        【訊石光通訊咨詢(xún)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體所集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室的安俊明博士作了題為《PLC光無(wú)源器件現狀及展望》的報告，報告中提出信息傳輸對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(hù)每年按20-30%的增長(cháng)率增長(cháng)，其中平均流量增長(cháng)每用戶(hù)每年高達20-30%。據預測，2014年平均寬帶接入帶寬將從目前的2M 增長(cháng)到20M 以上，業(yè)務(wù)量流量的增長(cháng)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。

        數據顯示，未來(lái)5年CTC骨干IP帶寬年增長(cháng)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)的全面升級換代革命。

        隨著(zhù)骨干網(wǎng)通信壓力的增大，光網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)承載和傳送平臺需要廣泛的使用WDM/DWDM。目前，韓國最大的移動(dòng)運營(yíng)商SK電訊（SK Telecom）正使用諾基亞西門(mén)子的DWDM設備，采用hiT 7300 DWDM平臺，同時(shí)傳輸80個(gè)信道光波長(cháng)，單個(gè)波長(cháng)可以承載100G的數據流量，使光纖總容量高達8 Tbps。

        在新型寬帶業(yè)務(wù)持續增長(cháng)的驅動(dòng)和N×40Gb/s WDM網(wǎng)絡(luò )規模部署的背景下，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)。

        對于國內來(lái)說(shuō)，2013年是100G商用元年，中國移動(dòng)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(yíng)商100G集采的爆發(fā)年，Verizon等國外主流運營(yíng)商都在積極部署100G。

        未來(lái)五年100G WDM市場(chǎng)增長(cháng)穩定。2013年1月Dell’Oro的光傳輸市場(chǎng)預測報告顯示，未來(lái)五年全球WDM市場(chǎng)將以10%的年復合增長(cháng)率增長(cháng)，到2017年將達130億美元。Dell’Oro表示，40G/100G將是未來(lái)的增長(cháng)點(diǎn)；且受益于40G/100G WDM需求的增長(cháng)，未來(lái)五年光網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)都將呈現出增長(cháng)的勢頭。由于運營(yíng)商對網(wǎng)絡(luò )設備容量需求的不斷提升，100G市場(chǎng)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(chǎng)強勁的市場(chǎng)需求，對PLC光無(wú)源器件需求增加。

需求二：云數據中心的發(fā)展

        據思科報告預測，2011-2016年間，全球數據中心流量將會(huì )增長(cháng)四倍，全球云流量將會(huì )增長(cháng)六倍。到2016年將有三分之二的數據中心流量來(lái)自于云服務(wù)的流量。云計算將導致數據中心流量倍增。

        相比較傳統數據中心，云計算數據中心的單臺物理主機數據流量可能是傳統的數據中心服務(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)，提高數據中心網(wǎng)絡(luò )響應速度，云計算數據中心核心網(wǎng)絡(luò )采用40G/100G網(wǎng)絡(luò )端口。

        據分析，數據中心流量中76%流量來(lái)自于數據中心內部（包括存儲、數據開(kāi)發(fā)、認證等），17%流量屬于數據中心到用戶(hù)，7%流量屬于數據中心到數據中心。

        數據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(kāi)發(fā)，這會(huì )極大影響到標準的按時(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的波分復用方式實(shí)現，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)現三網(wǎng)互聯(lián)互通，資源共享，為用戶(hù)提供話(huà)音、數據和廣播電視等多種服務(wù)。PON技術(shù)產(chǎn)品應用到光纖到戶(hù)、三網(wǎng)融合。其中WDM-PON結合了WDM技術(shù)和PON拓撲結構的優(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)域面臨的挑戰就是RC瓶頸、發(fā)熱問(wèn)題。芯片－芯片銅互連速度為6-8Gbps，銅互連32nm、22nm、15nm、11nm、7nm，當10nm時(shí)出現量子效應，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。

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(cháng)光傳輸，相干100G WDM主干網(wǎng)、40G/100G數據中心、光纖到戶(hù)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)。