光通信2022：沖刺400G，迎新增長周期

  光通信行業邁入第三輪增長周期。

  日前，全國首批29個千兆城市正式亮相，展現了中國千兆光網建設的最新成果，而2022年將迎來千兆城市建設的高峰期。作為千兆城市建設的重要基礎材料，光纖光纜、光器件等產品將大幅提升，助推光通信行業邁入第三輪增長周期。

  2021年3月，工信部印發了《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃(2021—2023年)》(以下簡稱《行動計劃》)，對未來三年5G和千兆光網建設提出了具體的要求。從目前的成績來看，《行動計劃》的第一個階段的目標已經達成。據工信部的數據，截至2021年11月底，5G基站超過139.6萬個，5G網絡持續向縣城鄉鎮深化覆蓋;支持千兆接入的10G-PON端口規模達到720.7萬個，具備覆蓋超過2.6億戶家庭的能力;千兆用戶規模提升至3389萬戶，比2020年底凈增2746萬戶。

  而與第一階段目標相比，《行動計劃》第二階段目標要翻一番，即千兆光纖網絡具備覆蓋4億戶家庭的能力，10G-PON及以上端口規模超過1000萬個，千兆寬帶用戶突破3000萬戶;5G網絡基本實現鄉鎮級以上區域和重點行政村覆蓋;建成100個千兆城市。這意味著，2022年光纖光纜、光器件的需求量將出現大幅度的增長。而為支撐未來千兆、乃至萬兆規模的光網絡建設，光通信行業也將在市場需求的推動下，加快下一代新型光通信產品的研發。

  市場規模持續上漲

  光纖光纜、光器件等構成了千兆城市建設的基礎，隨著5G網絡、千兆光網建設的深入，中國光纖光纜、光模塊等產品的需求量在未來幾年里將持續走高。

  光纖光纜方面，據咨詢機構CRU預測，2022年中國光纜需求量將達到2.61億芯公里，同比增長6.5%。到2025年，光纖光纜需求量達到頂峰，為2.83億芯公里。2021年到2026年中國光纜需求量年復合平均增長率約為2.9%。

  2021年，中國移動和中國電信相繼啟動了新一輪普通光纜的集采。中國移動此次集采需求量約447.05萬皮長公里，折合1.432億芯公里，較2020年集采量增長20.14%。中國電信的集采量約4300萬芯公里，較2020年實際集采量也有大幅增長。

  光模塊方面，根據yole預測，2022年中國光模塊市場規模有望達33億元，同比增長22%;2020—2022年中國光模塊市場復合增速為10.6%，基本與全球光模塊市場增速持平。另據LightCounting預計，全球光模塊市場將從2020年的80億美元增加到2026年的145億美元。

  從產業內部技術迭代周期看，硅光方案逐漸成熟，即將進入規?；虡I階段。硅光技術的核心理念是“以光代電”，即采用激光束代替電子信號傳輸數據，將光學器件與電子元件整合至一個獨立的微芯片中。在硅片上用光取代傳統銅線作為信息傳導介質，大大提升芯片之間的連接速度。

  根據Intel的硅光子產業發展規劃，硅光模塊產業已經進入快速發展期，2022年，硅光子技術在每秒峰值速度、能耗、成本方面將全面超越傳統光模塊，這說明硅光技術越來越成熟，即將進入規模商用階段。

  據Light Counting預計，2021—2026年硅光方案市場份額持續提升，2020年硅光市場規模大約在 20 億美元左右，預計到2026年硅光市場規模將接近80億美元，硅光市場份額有望從25%提升至50%以上。

  值得注意的是，隨著千兆光網建設的持續推進，10GPON尤其XGS-PON需求持續強勁。根據LightCounting預測，2023年全球PON光模塊市場規模將接近16億美元，其中10G PON光模塊市場規模約為12億美元。

  沖刺400G及以上更高速率

  千兆城市的建設，不僅需要大量的光纖光纜、光器件等基礎材料，而且隨著業務與技術的不斷發展，光傳輸網絡正在從100G向400G及以上速率的更高速WDM系統發展。

  中國聯通研究院網絡技術研究中心總監王光全表示，光網絡的發展方向將體現在超高速傳輸、新一代光纖、波長級服務、開放光網絡、智能光網絡、泛在光接入。而光纖傳輸技術的發展則表現在通信容量發展和提升容量常用維度上。

  從目前的產業界發展趨勢來看，提升光網傳輸速率和容量的焦點主要有兩個，一是積極推動超低衰減大有效面積G.654.E光纖規模落地，二是推進擴展波段WDM技術方案的演進。

  在G.654.E光纖方面，王光全認為，新建光纜必須考慮400G及更高速率WDM系統的承載需求，G.654.E光纖適合于承載骨干及城域網400G系統傳輸性能，已成為400G及更高速率WDM系統應用的主要光纖選擇。

  據悉，中國聯通已經聯合產業伙伴建成全球首個電信運營商建設的陸地G.654.E光纜工程，充分驗證其性能，引領光纖光纜發展方向;提交多篇ITU文稿，成功推動G.654.E光纖納入200G/400G WDM系統(ITU-T G.698.2)的標準化中。

  在波段擴展技術方面，業界正在推動從C波段擴展向C+L波段擴展方向發展，希望能夠以此進一步提升單纖容量。

  中國電信北京研究院院長張成良表示，國內產業界已經規模商用C波段擴展，擴展C+L波段會基于擴展C波段，繼續在L波段上進行擴展。不過，L波段擴展方案有多種可能，頻譜窗口的位置和大小還沒完全確定，有待進一步研究。

  在100G和100G+時代，擴展波段技術在保證DWDM系統傳輸距離不變的情況下，不斷推動容量翻倍增長。擴展C波段為國內產業界提出并推動，目前80波×200G已規模商用，擴展C+L預期支持下一代速率和系統走向80波×400G。從產業界研究進展情來看，預計2023—2024年擴展C+L波段系統可成熟。

  當然，頻譜擴展未來還有較大的挖掘空間。比如，S+C+L波段有13THz光纖低損窗口，整個O+E+S+C+L波段可用頻譜帶寬可達到54THz。但是，擴展波段有很多技術問題需要解決，需要整個產業界共同推動。

  張成良表示，在光纖光纜方面，需要進一步優化光纖損耗、截止波長、非線性等性能。在光電器件方面，需要從電層到光層各個關鍵器件的創新，包括光放、WSS、激光器、調制器等。

  盡管如此，擴展C波段已商用，擴展L波段即將成熟，預計下一個擴展熱點為擴展O波段。

  在千兆城市建設的助推下，光通信市場迎來了新的增長周期，與此同時，光通信產業也正在向更尖端的技術研究進發，為下一代光通信網絡發展蓄力。

  期待2022年的光通信更加精彩。