華為發(fā)布“光通信未來(lái)十年關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，究竟是哪些挑戰(zhàn)呢？

隨著光芯片、光器件的技術(shù)進(jìn)步、成本下降，光通信行業(yè)將能夠更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)海量數(shù)據(jù)以及高速運(yùn)算要求帶來(lái)的巨大壓力，光通信行業(yè)有望保持持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2015年-2019年我國(guó)光通信市場(chǎng)規(guī)模逐步增長(zhǎng)，中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)光通信市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1200億元。

華為在第五屆國(guó)際光電子與微電子國(guó)際工程科技戰(zhàn)略高端論壇(OMTA2021)發(fā)布了“光通信未來(lái)十年關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)”。

華為在光領(lǐng)域已潛心耕耘超過(guò)25年，具備國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)水平。未來(lái)，華為計(jì)劃繼續(xù)協(xié)同上下游產(chǎn)業(yè)鏈，與全球頂尖學(xué)者開展合作，共同挑戰(zhàn)光系統(tǒng)、光器件、光算法、光智能等業(yè)界難題，共同推進(jìn)了光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

光通信是以光波為載波的通信方式，是構(gòu)建現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)。光芯片和光組件組成光器件，光器件封裝形成光模塊，應(yīng)用于光傳輸設(shè)備，通過(guò)承載網(wǎng)、傳輸網(wǎng)，服務(wù)于下游客戶。

光通信模塊主要由光發(fā)射組件、光接收組件、驅(qū)動(dòng)電路和光、電接口等組成，主要用于光-電以及電-光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端，一定速率的電信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片處理后驅(qū)動(dòng)激光器(LD)，發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號(hào)，通過(guò)光功率自動(dòng)控制電路，輸出功率穩(wěn)定的光信號(hào)。在接收端，一定速率的光信號(hào)輸入模塊后由光探測(cè)器(PD)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)速率的電信號(hào)。

華為光產(chǎn)品線首席技術(shù)規(guī)劃師唐曉軍表示，我們基于對(duì)光通信業(yè)務(wù)的理解，提出了未來(lái)10年可能遇到的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，向全社會(huì)發(fā)布，希望大家共同努力攻克這些挑戰(zhàn)，開創(chuàng)光通信產(chǎn)業(yè)更美好的未來(lái)。

從全球的光通信的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，市場(chǎng)主要集中于歐洲、韓國(guó)、日本、中國(guó)以及美國(guó)等地區(qū)，其中日、韓、美等國(guó)家技術(shù)領(lǐng)先;中國(guó)影響力穩(wěn)步提升，目前是世界第一的寬帶大國(guó)，華為、烽火以及中興等企業(yè)也已經(jīng)具備一定的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

近幾年中國(guó)光通信市場(chǎng)發(fā)展強(qiáng)勁，但是從產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)方面來(lái)看，日美韓等國(guó)家占據(jù)全產(chǎn)業(yè)鏈的光/電芯片以及光組件的核心位置，中國(guó)主要以封裝業(yè)務(wù)為主。在光模塊方面，出現(xiàn)高低端產(chǎn)品陣營(yíng)分化，目前國(guó)內(nèi)主要以中低速模塊產(chǎn)品為主，高速模塊產(chǎn)品占比低于日美等發(fā)達(dá)國(guó)家。

這些關(guān)鍵挑戰(zhàn)有：

Capacity：長(zhǎng)途光系統(tǒng)單纖容量能超過(guò)100T嗎?

Spectrum：C波段之外，可以利用的新頻譜空間有多大?

NG Fiber: G.652之后，下一代主流光纖是什么?

Algorithm:光信道算法能夠突破非線性難題嗎?

Network: 超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能夠找到最優(yōu)解嗎?

OXC: 能夠?qū)崿F(xiàn)超低損128維+波長(zhǎng)交換嗎?

FTTX: 光接入能否打破TDM機(jī)制，實(shí)現(xiàn)新型P2MP技術(shù)?

Satellite ON: 能否構(gòu)建高動(dòng)態(tài)、大帶寬、大規(guī)模光網(wǎng)絡(luò)?

OE Integration: 能否實(shí)現(xiàn)超高集成度的一體化光電模塊?

光通信行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1、數(shù)據(jù)流量需求激增，光通信行業(yè)保持持續(xù)增長(zhǎng)

伴隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)的快速發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，全球數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)幾何級(jí)增長(zhǎng)。在國(guó)內(nèi)，各種線上線下服務(wù)加快融合，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新拓展，帶動(dòng)移動(dòng)支付、移動(dòng)出行、移動(dòng)視頻直播、餐飲外賣等應(yīng)用加快普及，刺激移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費(fèi)保持高速增長(zhǎng)。

2、光芯片、光器件的重要性日益突出

在光通信產(chǎn)業(yè)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前在光通信設(shè)備、光纖光纜等領(lǐng)域已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。然而在光芯片、光器件/光模塊領(lǐng)域，我國(guó)仍然處于追逐者的位置。目前我國(guó)光通信高端核心芯片90%以上需要進(jìn)口，盡管近年來(lái)中國(guó)廠商在無(wú)源器件領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)一定份額，有源器件研發(fā)加速趨勢(shì)明顯，與國(guó)外企業(yè)的技術(shù)差距逐步縮小，但整體上來(lái)看，仍是發(fā)展最為薄弱的環(huán)節(jié)。

3、數(shù)據(jù)中心建設(shè)將成為主要增長(zhǎng)動(dòng)力

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)屬于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施范疇。在公有云、云存儲(chǔ)、云服務(wù)等云計(jì)算業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，IDC已成為企業(yè)或機(jī)構(gòu)管理IT基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用的重要平臺(tái)。近年來(lái)，我國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)也明顯加快。

4、5G建設(shè)及光纖接入持續(xù)推進(jìn)市場(chǎng)需求

光通信行業(yè)在電信市場(chǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域包括無(wú)線基站、接入網(wǎng)、骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)。隨著5G建設(shè)的正式展開、光纖接入的持續(xù)普及升級(jí)改造，光通信行業(yè)在電信市場(chǎng)領(lǐng)域也將保持強(qiáng)勁的需求。目前，5G的建設(shè)和商用化已逐步開啟，有望再次拉動(dòng)對(duì)光通信市場(chǎng)的需求。

5、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展

在新一代高速寬帶接入、數(shù)據(jù)中心及5G建設(shè)驅(qū)動(dòng)下，光通信行業(yè)將迎來(lái)新一輪技術(shù)、產(chǎn)品升級(jí)，DFB激光器芯片、AWG芯片及其他光電集成芯片需求增長(zhǎng)迅速，光纖連接器、室內(nèi)光纜及線纜材料亦將持續(xù)增長(zhǎng)。寬帶、高速、高密度收發(fā)及傳輸將是光通信及數(shù)據(jù)通信未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。