通信行業(yè)新發(fā)展新技術——光通信

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1、硅光子：

由于光和電采用分立方式，光子與電子技術遵循各自的發(fā)展路線，目前光通信系統(tǒng)在功耗、成本、集成度方面遇到提升瓶頸。硅光子技術利用 CMOS微電子工藝實現(xiàn)光子器件的集成制備，該技術結(jié)合了CMOS技術的超大規(guī)模邏輯、超高精度制造的特性和光子技術超高速率、超低功耗的優(yōu)勢。是一種能夠解決長技術演進與成本矛盾的顛覆性技術。

目前多項硅光子關鍵技術已被相繼突破，預計在三年內(nèi)將開始商用。

2、>100G:

100G光傳輸難以滿足未來視頻、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務對網(wǎng)絡帶寬的需求。現(xiàn)網(wǎng)平滑升級超100G光收發(fā)單元可成倍提升系 統(tǒng)容量，具有較高性價比和可行性。超100G將繼承并發(fā)揚100G光傳輸設計思想，在保持傳輸距離不變的同時提升光纖頻譜資源的利用率和頻譜效率，引入先 進的調(diào)制編碼和光電集成技術進一步降低單位比特成本。目前業(yè)界積極開展現(xiàn)網(wǎng)實驗，推進超100G商用進程，預計會在數(shù)據(jù)中心互聯(lián)率先展開應用。

3、多維復用和相干技術：

互聯(lián)網(wǎng)新應用層出不窮，需要更大帶寬支撐井噴式增長的數(shù)據(jù)需求，政企大客戶、高端社區(qū)用戶將需要獨享波長入戶，以及部分場景下會有長距 離高帶寬低時延接入需求。光通信技術中的復用維度包括時分、波分、頻分、碼分、模分等。目前40G PON是采用了時分和波分兩維復用，這也是100G PON的可行方式之一。業(yè)界將探索上述更多維度的組合，為用戶提供更大的帶寬。此外，在接收端采用相干接收方式，可在一根光纖承載超過1000個波長，每 波長1G/10G，無源傳輸距離達到100km，實現(xiàn)T比特接入。為用戶提供更大帶寬、更低時延的接入服務，為運營商提供高效和低運維成本的網(wǎng)絡。 40G TWDM-PON將在五年內(nèi)啟動商用之旅，更多維復用和相干技術也是研究熱點。

4、IP與光網(wǎng)絡深度融合：

當前通信網(wǎng)絡采用多層多域網(wǎng)絡承載業(yè)務，設備種類繁多，海量數(shù)據(jù)的分組處理能力呈指數(shù)級別提高，同時對超大容量路由運算能力提出越來越高的要求,導致機房空間緊張、能耗高、效率低。IP與光網(wǎng)絡的融合是解決問題的有效方式之一。

IP與光網(wǎng)絡融合可以通過統(tǒng)一交換內(nèi)核技術來實現(xiàn)，具有分組/ODUk/VC集中交換功能，從而減少網(wǎng)絡層次、節(jié)省網(wǎng)絡投資、降低維護 成本，實現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點集約化。通過提高單槽位線卡轉(zhuǎn)發(fā)能力和采用多框集群技術，可以大幅提升單節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)能力;通過多核處理器、分布式軟件架構(gòu)、模塊化管理等 技術，可實現(xiàn)千萬級別路由表管理。涵蓋骨干、匯聚和接入網(wǎng)絡的IP與光融合，具有千萬級別路由表項的超大容量路由器，提供全網(wǎng)端到端解決方案，運營商已經(jīng) 展開了試點。

5、基于CDC-F特性光交叉構(gòu)建下一代光網(wǎng)絡：

當前隨著100G技術的規(guī)模部署，超100G技術的蓬勃發(fā)展，WDM/OTN系統(tǒng)的傳輸容量提升較快，光層的靈活調(diào)度和高效處理成為了 光網(wǎng)絡節(jié)點的一個重要需求。隨著WSS光模塊集成度的進一步提升，采用WSS光模塊構(gòu)建的具備CDC-F(Colorless, Directionless, Contentionless, FlexGrid)特性的光交叉組網(wǎng)技術在超大網(wǎng)絡節(jié)點應用時，因同時擁有超大交換容量、波長及業(yè)務靈活調(diào)度、低功耗、低時延等關鍵特性，易于構(gòu)建靈活、 高效的光網(wǎng)絡。具備CDC-F特性的光交叉技術越來越受到全球運營商的重視，目前已有運營商率先部署，預計近期將會展開更大范圍的試點和商用。

6、中短距離城域高速傳輸直調(diào)直檢技術：

伴隨著大數(shù)據(jù)和云技術的蓬勃發(fā)展，短到芯片片上和片間、長到機柜間和數(shù)據(jù)中心間的大規(guī)模數(shù)據(jù)交換處理，都渴望高速、穩(wěn)定、可靠的互聯(lián)， 常規(guī)電纜連接將無法應對。目前看來，芯片間和板間的解決方案可以利用硅基光電集成來有效實現(xiàn)光互聯(lián)。機房間互聯(lián)、機架間互聯(lián)、機框間互聯(lián)、機盤間互聯(lián)可以 利用光電轉(zhuǎn)換和光傳輸技術取代傳統(tǒng)的電纜，主要解決方案包括硅基的光電集成、高速VCSEL和直調(diào)DFB等。其中硅基光電集成方案具有CMOS工藝兼容， 集成度高，成本低的優(yōu)勢。未來幾年，光互聯(lián)技術將在芯片內(nèi)部、芯片間、板間、機柜間、機房間普及應用。

7、綠色通信，光通信技術：

隨著人們信息消費的不斷增加，需要光通信提供的帶寬越來越大，消耗的能源越來越多。在能源日趨緊張的今天，如何實現(xiàn)綠色通信成為業(yè)界努 力的主要方向之一。為了實現(xiàn)綠色通信，一些新的技術正在或?qū)⒅饾u被采用，如新能源、高集成度芯片、高效率電源模塊、智能風扇、液體制冷、智能流量聚合、硬 件休眠、新型材料等技術。

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