華為發(fā)布“光通信未來十年關(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)進步、成本下降，光通信行業(yè)將能夠更好地應(yīng)對未來海量數(shù)據(jù)以及高速運算要求帶來的巨大壓力，光通信行業(yè)有望保持持續(xù)增長。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2015年-2019年我國光通信市場規(guī)模逐步增長，中商產(chǎn)業(yè)研究院預測，2020年我國光通信市場規(guī)模將達1200億元。

華為在第五屆國際光電子與微電子國際工程科技戰(zhàn)略高端論壇(OMTA2021)發(fā)布了“光通信未來十年關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)”。

華為在光領(lǐng)域已潛心耕耘超過25年，具備國際領(lǐng)先的技術(shù)水平。未來，華為計劃繼續(xù)協(xié)同上下游產(chǎn)業(yè)鏈，與全球頂尖學者開展合作，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)動電路和光、電接口等組成，主要用于光-電以及電-光信號的轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端，一定速率的電信號經(jīng)驅(qū)動芯片處理后驅(qū)動激光器(LD)，發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號，通過光功率自動控制電路，輸出功率穩(wěn)定的光信號。在接收端，一定速率的光信號輸入模塊后由光探測器(PD)轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)速率的電信號。

華為光產(chǎn)品線首席技術(shù)規(guī)劃師唐曉軍表示，我們基于對光通信業(yè)務(wù)的理解，提出了未來10年可能遇到的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，向全社會發(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。

從全球的光通信的發(fā)展形勢來看，市場主要集中于歐洲、韓國、日本、中國以及美國等地區(qū)，其中日、韓、美等國家技術(shù)領(lǐng)先;中國影響力穩(wěn)步提升，目前是世界第一的寬帶大國，華為、烽火以及中興等企業(yè)也已經(jīng)具備一定的競爭實力。

近幾年中國光通信市場發(fā)展強勁，但是從產(chǎn)業(yè)鏈競爭方面來看，日美韓等國家占據(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)品陣營分化，目前國內(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)達國家。

這些關(guān)鍵挑戰(zhàn)有：

Capacity：長途光系統(tǒng)單纖容量能超過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+波長交換嗎?

FTTX: 光接入能否打破TDM機制，實現(xiàn)新型P2MP技術(shù)?

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

OE Integration: 能否實現(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

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

伴隨著云計算、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)幾何級增長。在國內(nèi)，各種線上線下服務(wù)加快融合，移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新拓展，帶動移動支付、移動出行、移動視頻直播、餐飲外賣等應(yīng)用加快普及，刺激移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費保持高速增長。

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)有了長足的發(fā)展。然而在光芯片、光器件/光模塊領(lǐng)域，我國仍然處于追逐者的位置。目前我國光通信高端核心芯片90%以上需要進口，盡管近年來中國廠商在無源器件領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)一定份額，有源器件研發(fā)加速趨勢明顯，與國外企業(yè)的技術(shù)差距逐步縮小，但整體上來看，仍是發(fā)展最為薄弱的環(huán)節(jié)。

3、數(shù)據(jù)中心建設(shè)將成為主要增長動力

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、云服務(wù)等云計算業(yè)務(wù)的驅(qū)動下，IDC已成為企業(yè)或機構(gòu)管理IT基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用的重要平臺。近年來，我國數(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)推進市場需求

光通信行業(yè)在電信市場的應(yīng)用領(lǐng)域包括無線基站、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)普及升級改造，光通信行業(yè)在電信市場領(lǐng)域也將保持強勁的需求。目前，5G的建設(shè)和商用化已逐步開啟，有望再次拉動對光通信市場的需求。

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)動下，光通信行業(yè)將迎來新一輪技術(shù)、產(chǎn)品升級，DFB激光器芯片、AWG芯片及其他光電集成芯片需求增長迅速，光纖連接器、室內(nèi)光纜及線纜材料亦將持續(xù)增長。寬帶、高速、高密度收發(fā)及傳輸將是光通信及數(shù)據(jù)通信未來發(fā)展趨勢。