四大需求促进光传输对PLC光无源器件的需求增长

        【讯石光通讯咨询网】近日，在讯石河南联谊会上，河南仕佳光子科技有限公司中科院半导体所集成光电子学国家重点实验室的安俊明博士作了题为《PLC光无源器件现状及展望》的报告，报告中提出信息传输对PLC光无源器件需求不断增加，进而推动PLC技术的发展，其主要来自于四大方面需求。

需求一：骨干网通信压力

        宽带接入用户每年按20-30%的增长率增长，其中平均流量增长每用户每年高达20-30%。据预测，2014年平均宽带接入带宽将从目前的2M 增长到20M 以上，业务量流量的增长速度五年达10倍，预计2014年各省出口总带宽是2008年的10-18倍。

        数据显示，未来5年CTC骨干IP带宽年增长率处于40%~50%，骨干传输网总带宽将从64Tbps增加到至少120~155Tbps，甚至200Tbps。通信网络的压力已经由接入层传至骨干层，并将掀起骨干网的全面升级换代革命。

        随着骨干网通信压力的增大，光网络业务承载和传送平台需要广泛的使用WDM/DWDM。目前，韩国最大的移动运营商SK电讯（SK Telecom）正使用诺基亚西门子的DWDM设备，采用hiT 7300 DWDM平台，同时传输80个信道光波长，单个波长可以承载100G的数据流量，使光纤总容量高达8 Tbps。

        在新型宽带业务持续增长的驱动和N×40Gb/s WDM网络规模部署的背景下，新型支持更大传输容量的N×100Gb/s WDM逐渐成为未来高速带宽焦点技术。

        对于国内来说，2013年是100G商用元年，中国移动从10G直接跳到100G，中国电信和中国联通从40G升级到100G。从全球范围看，2013年是大量运营商100G集采的爆发年，Verizon等国外主流运营商都在积极部署100G。

        未来五年100G WDM市场增长稳定。2013年1月Dell’Oro的光传输市场预测报告显示，未来五年全球WDM市场将以10%的年复合增长率增长，到2017年将达130亿美元。Dell’Oro表示，40G/100G将是未来的增长点；且受益于40G/100G WDM需求的增长，未来五年光网络市场都将呈现出增长的势头。由于运营商对网络设备容量需求的不断提升，100G市场需求将显得尤为强劲。

        信息交换量的增加要求功耗降低，骨干网通信的压力，100G市场强劲的市场需求，对PLC光无源器件需求增加。

需求二：云数据中心的发展

        据思科报告预测，2011-2016年间，全球数据中心流量将会增长四倍，全球云流量将会增长六倍。到2016年将有三分之二的数据中心流量来自于云服务的流量。云计算将导致数据中心流量倍增。

        相比较传统数据中心，云计算数据中心的单台物理主机数据流量可能是传统的数据中心服务器的4倍、8倍甚至10倍以上。
为了减少网络的延时，提高数据中心网络响应速度，云计算数据中心核心网络采用40G/100G网络端口。

        据分析，数据中心流量中76%流量来自于数据中心内部（包括存储、数据开发、认证等），17%流量属于数据中心到用户，7%流量属于数据中心到数据中心。

        数据中心急需大量高速互联模块，采用串行40G方式，成本大约是WDM的6倍，同时功耗也大大高于WDM，而且部分新元器件需要重新开发，这会极大影响到标准的按时发布和市场的推广，所以目前基于单模光纤的40G/100G采用WDM的波分复用方式实现，4×10G或者4×25G。

需求三：接入网—三网融合PON技术

        三网融合是电信网、广播电视网和互联网融合发展，实现三网互联互通，资源共享，为用户提供话音、数据和广播电视等多种服务。PON技术产品应用到光纤到户、三网融合。其中WDM-PON结合了WDM技术和PON拓扑结构的优点，日益成为一种高性能的接入方式。这中间也会广泛使用PLC分路器产品。

需求四：硅基芯片光互连

        微电子领域面临的挑战就是RC瓶颈、发热问题。芯片－芯片铜互连速度为6-8Gbps，铜互连32nm、22nm、15nm、11nm、7nm，当10nm时出现量子效应，20Gbps以上需光互连。比如Intel Si推出了光子芯片计划，芯片内采用WDM互连，因电互连价格昂贵，电互连逐步向光互连演进成为必然趋势。

四大需求促进了PLC光无源器件的发展

        总而言之，采用光传输代替电传输、且是多波长光传输，相干100G WDM主干网、40G/100G数据中心、光纤到户接入网、芯片光互连的需求都促进了PLC光无源器件的发展。其中单元芯片将用到波分复用器、PLC光分路器，集成芯片则更多考虑到体积和功耗要求，采用PLC 混合集成、SOI硅光子学、InP 单片集成（PIC）等技术。这些需求都将推动PLC技术的不断发展和演进。