通信行業(yè)新發(fā)展新技術(shù)——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(shù)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(shù)利用 CMOS微電子工藝實(shí)現(xiàn)光子器件的集成制備，該技術(shù)結(jié)合了CMOS技術(shù)的超大規(guī)模邏輯、超高精度制造的特性和光子技術(shù)超高速率、超低功耗的優(yōu)勢(shì)。是一種能夠解決長(zhǎng)技術(shù)演進(jìn)與成本矛盾的顛覆性技術(shù)。

目前多項(xiàng)硅光子關(guān)鍵技術(shù)已被相繼突破，預(yù)計(jì)在三年內(nèi)將開(kāi)始商用。

2、>100G:

100G光傳輸難以滿足未來(lái)視頻、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求?，F(xiàn)網(wǎng)平滑升級(jí)超100G光收發(fā)單元可成倍提升系 統(tǒng)容量，具有較高性價(jià)比和可行性。超100G將繼承并發(fā)揚(yáng)100G光傳輸設(shè)計(jì)思想，在保持傳輸距離不變的同時(shí)提升光纖頻譜資源的利用率和頻譜效率，引入先 進(jìn)的調(diào)制編碼和光電集成技術(shù)進(jìn)一步降低單位比特成本。目前業(yè)界積極開(kāi)展現(xiàn)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，推進(jìn)超100G商用進(jìn)程，預(yù)計(jì)會(huì)在數(shù)據(jù)中心互聯(lián)率先展開(kāi)應(yīng)用。

3、多維復(fù)用和相干技術(shù)：

互聯(lián)網(wǎng)新應(yīng)用層出不窮，需要更大帶寬支撐井噴式增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求，政企大客戶、高端社區(qū)用戶將需要獨(dú)享波長(zhǎng)入戶，以及部分場(chǎng)景下會(huì)有長(zhǎng)距 離高帶寬低時(shí)延接入需求。光通信技術(shù)中的復(fù)用維度包括時(shí)分、波分、頻分、碼分、模分等。目前40G PON是采用了時(shí)分和波分兩維復(fù)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(guò)1000個(gè)波長(zhǎng)，每 波長(zhǎng)1G/10G，無(wú)源傳輸距離達(dá)到100km，實(shí)現(xiàn)T比特接入。為用戶提供更大帶寬、更低時(shí)延的接入服務(wù)，為運(yùn)營(yíng)商提供高效和低運(yùn)維成本的網(wǎng)絡(luò)。 40G TWDM-PON將在五年內(nèi)啟動(dòng)商用之旅，更多維復(fù)用和相干技術(shù)也是研究熱點(diǎn)。

4、IP與光網(wǎng)絡(luò)深度融合：

當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)采用多層多域網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)，設(shè)備種類(lèi)繁多，海量數(shù)據(jù)的分組處理能力呈指數(shù)級(jí)別提高，同時(shí)對(duì)超大容量路由運(yùn)算能力提出越來(lái)越高的要求,導(dǎo)致機(jī)房空間緊張、能耗高、效率低。IP與光網(wǎng)絡(luò)的融合是解決問(wèn)題的有效方式之一。

IP與光網(wǎng)絡(luò)融合可以通過(guò)統(tǒng)一交換內(nèi)核技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有分組/ODUk/VC集中交換功能，從而減少網(wǎng)絡(luò)層次、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資、降低維護(hù) 成本，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集約化。通過(guò)提高單槽位線卡轉(zhuǎn)發(fā)能力和采用多框集群技術(shù)，可以大幅提升單節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)能力;通過(guò)多核處理器、分布式軟件架構(gòu)、模塊化管理等 技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)別路由表管理。涵蓋骨干、匯聚和接入網(wǎng)絡(luò)的IP與光融合，具有千萬(wàn)級(jí)別路由表項(xiàng)的超大容量路由器，提供全網(wǎng)端到端解決方案，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng) 展開(kāi)了試點(diǎn)。

5、基于CDC-F特性光交叉構(gòu)建下一代光網(wǎng)絡(luò)：

當(dāng)前隨著100G技術(shù)的規(guī)模部署，超100G技術(shù)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(luò)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)重要需求。隨著WSS光模塊集成度的進(jìn)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(shù)在超大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用時(shí)，因同時(shí)擁有超大交換容量、波長(zhǎng)及業(yè)務(wù)靈活調(diào)度、低功耗、低時(shí)延等關(guān)鍵特性，易于構(gòu)建靈活、 高效的光網(wǎng)絡(luò)。具備CDC-F特性的光交叉技術(shù)越來(lái)越受到全球運(yùn)營(yíng)商的重視，目前已有運(yùn)營(yíng)商率先部署，預(yù)計(jì)近期將會(huì)展開(kāi)更大范圍的試點(diǎn)和商用。

6、中短距離城域高速傳輸直調(diào)直檢技術(shù)：

伴隨著大數(shù)據(jù)和云技術(shù)的蓬勃發(fā)展，短到芯片片上和片間、長(zhǎng)到機(jī)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(wú)法應(yīng)對(duì)。目前看來(lái)，芯片間和板間的解決方案可以利用硅基光電集成來(lái)有效實(shí)現(xiàn)光互聯(lián)。機(jī)房間互聯(lián)、機(jī)架間互聯(lián)、機(jī)框間互聯(lián)、機(jī)盤(pán)間互聯(lián)可以 利用光電轉(zhuǎn)換和光傳輸技術(shù)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(shì)。未來(lái)幾年，光互聯(lián)技術(shù)將在芯片內(nèi)部、芯片間、板間、機(jī)柜間、機(jī)房間普及應(yīng)用。

7、綠色通信，光通信技術(shù)：

隨著人們信息消費(fèi)的不斷增加，需要光通信提供的帶寬越來(lái)越大，消耗的能源越來(lái)越多。在能源日趨緊張的今天，如何實(shí)現(xiàn)綠色通信成為業(yè)界努 力的主要方向之一。為了實(shí)現(xiàn)綠色通信，一些新的技術(shù)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(fēng)扇、液體制冷、智能流量聚合、硬 件休眠、新型材料等技術(shù)。

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