以視頻流量為主帶動的互聯(lián)網(wǎng)流量的不斷增長驅(qū)使骨干網(wǎng)容量不斷升級。近年來，視頻業(yè)務(wù)迅猛增長，帶給運營商的每用戶平均收入（ARPU）增長超過 20%。視頻業(yè)務(wù)本身也從最初的低清晰度到標(biāo)清，再到當(dāng)前普及的高清。如今下一代超高清視頻也悄然興起，能夠最好地還原畫面真實的超高清 4K 視頻和 8K 視頻已現(xiàn)端倪。研究認為，到 2017 年，骨干網(wǎng)絡(luò)的流量將增長 320%，因此對網(wǎng)絡(luò)承載能力提出了新的挑戰(zhàn)。

　　采用 OTN 技術(shù)優(yōu)化流量路徑，構(gòu)建極簡架構(gòu)的承載網(wǎng)，成為承載海量數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)的最佳選擇。OTN，是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN 網(wǎng)絡(luò)是智能化網(wǎng)絡(luò)化的 WDM 網(wǎng)絡(luò)，不但繼承了 WDM 網(wǎng)絡(luò)的超大管道優(yōu)點，還能為視頻業(yè)務(wù)提供超大，靈活和快捷獲取的優(yōu)質(zhì)帶寬資源。基于 OTN 技術(shù)，波分網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)化的 ODUk 顆粒對業(yè)務(wù)進行映射和封裝，將業(yè)務(wù)側(cè)和傳送側(cè)解耦，可以實現(xiàn)大帶寬的靈活應(yīng)用，即多個小顆粒業(yè)務(wù)可以承載在一個 100G 甚至 200G 的大通道上；同時 OTN 網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)快速端到端業(yè)務(wù)通道建立，實現(xiàn)類 SDH 簡單運維。

WDM的物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中用到的光器件

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典型城域 OTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖

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　　目前我國三大運營商都已經(jīng)部署了 100G 及OTN 交換技術(shù)，我國 100G 設(shè)備銷售額已超過了 10G/40G 設(shè)備。在骨干網(wǎng)建設(shè)方面，我國自 2013 年起大規(guī)模部署 100G，建成了全球規(guī)模最大的 100G 網(wǎng)絡(luò)，并開始從骨干網(wǎng)逐步向城域網(wǎng)、本地網(wǎng)下沉。隨著新業(yè)務(wù)需求的出現(xiàn)，400G 等超 100G 系統(tǒng)的商用也在加快步伐，有的運營商已開始啟動相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)測試工作。中國移動早在去年就進行了 400G 測試，中國聯(lián)通正在部署 400G 試驗網(wǎng)，下半年啟動測試。從長遠看，未來 5G 將不僅需要光纖化，而且需要趨近 Tbit/s 級別的高容量光系統(tǒng)。400G 甚至超 400G 系統(tǒng)的商用部署將為時不遠。

　　4G 移動網(wǎng)絡(luò)尚在建設(shè)，4.5G 的商用征程已正式啟航。4.5G作為 4G 向5G 演進道路上的過渡產(chǎn)品，是順應(yīng)時代發(fā)展的產(chǎn)物，有它存在的必然性。具體來說，4.5G 可以隨時隨地實現(xiàn)100Mbps+的連接速度，將網(wǎng)絡(luò)速率提升到Gbps，網(wǎng)絡(luò)時延將從4G的幾十毫秒縮短到10毫秒，并能支撐 300 億量級的連接數(shù)，所以能夠很好的滿足物聯(lián)網(wǎng)、4K/8K 視頻對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。2016 年上半年全球已宣布商用及正在商用部署的 4.5G 網(wǎng)絡(luò)已達 30 張，同時華為宣布 2016 年將完成 60 萬張 4.5G 商用網(wǎng)絡(luò)。三大運營商已經(jīng)開始抓緊籌備 4.5G 的建設(shè)。通過對現(xiàn)有的基站加裝光模塊就可以實現(xiàn) 4G 到 4.5G 的平滑演進。

4G 、4.5G 、5G 主要應(yīng)用的光模塊

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　　運營商基站建設(shè)需要使用大量的光模塊，未來網(wǎng)絡(luò)朝 4.5G 和 和 5G 升級將帶來光模塊的替。 換和升級需求。從無線通訊方面來看，6G/10G光模塊是4G基站和4G傳輸設(shè)備中的核心部件，其中基站內(nèi)傳輸主要為 6G 及以下光模塊，基站間傳輸主要采用 10G 光模塊。4G LTE 基站與天線之間采用 10Gbps 單模雙向光纖連接，目前主要使用的是 6G 及以下的光模塊。向 4.5G 基站過渡時必須采用 25Gbps 光纖通信才能滿足大數(shù)據(jù)流量的需求，對 12.5G、25Gbps 光收發(fā)模塊的需求隨之應(yīng)運而生，而向 5G 過渡必須使用 25G 及以上速率的光模塊。
全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推動光纖入戶，家庭業(yè)務(wù)帶寬需求引致接入網(wǎng) PON 升級 。隨著云計算、高清視頻、虛擬現(xiàn)實等新業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，用戶帶寬以每 5-6 年 10 倍速度增長，現(xiàn)有接入網(wǎng)技術(shù)需要不斷進行升級以適應(yīng)更高的帶寬和技術(shù)要求。現(xiàn)有的接入網(wǎng)方式無法承擔(dān)用戶的網(wǎng)絡(luò)傳輸容量增長，為突破接入網(wǎng)的帶寬瓶頸，近年來“光進銅退”的趨勢日益明顯。制約我國網(wǎng)速提升的一個重要原因就在于銅纜傳輸?shù)娜萘肯拗疲�使用光纖接入可以提升網(wǎng)速，改善上網(wǎng)體驗，全光網(wǎng)是未來必然的發(fā)展趨勢。

　　10 GPON技術(shù)仍將無法滿足未來的技術(shù)要求，未來 100G PON 的研究將提上日程。隨著4K 視頻和 5G 技術(shù)的加速發(fā)展，10G-PON 技術(shù)也難以滿足未來的駐地接入和移動前傳和回傳的帶寬需求，支持 25G/100G 更高速率的 PON 技術(shù)正逐步成為業(yè)界研究熱點。IEEE 早在 2015年 7 月就開始啟動 100GEPON 標(biāo)準(zhǔn)制定工作，命名為 IEEE802.3ca，預(yù)計在 2018 年發(fā)布100GEPON 標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)界預(yù)計，2020 年后 25G-PON，NGPON2，50G/100G PON 可以為用戶提供 1G~10G 帶寬，2020 年后預(yù)計逐步進入商用。

PON的技術(shù)演進趨勢示意圖

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　　數(shù)據(jù)中心對于 100Gbps 模塊需求強勁 ，將成為未來光器件增長的主要驅(qū)動力 。目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心光模塊的應(yīng)用以 40G 為主，主要采用 4*10G 的解決方案，未來 40G/100G 的占比將不斷提高。從國外數(shù)據(jù)中心內(nèi)部應(yīng)用光模塊的具體分類來看，架內(nèi)互聯(lián)目前主要以 10G 產(chǎn)品為主，25G 產(chǎn)品將很快被應(yīng)用，50G 產(chǎn)品很可能緊隨其后；架間互聯(lián)目前以 40G 為主，100G產(chǎn)品將很快被應(yīng)用，200G/400G產(chǎn)品緊隨其后；機房互聯(lián)之間的光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品目前以 100G為主，400G 產(chǎn)品正在標(biāo)準(zhǔn)化進程之中。服務(wù)器端口和交換機端口不斷升級擴容，以及數(shù)據(jù)中心不斷追趕國內(nèi)外的差距，對 100G 光模塊的需求將不斷上升。因此數(shù)據(jù)中心光模塊市場將繼續(xù)保持高速增長，并成為光器件市場的主要推動力。

服務(wù)器以太網(wǎng)端口預(yù)測

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數(shù)據(jù)中心 100G交換機的需求預(yù)測

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