光纖通信七大趨勢(shì)

2019-11-04 22:50:09

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供稿：網(wǎng)友

　　近舉行的研討會(huì)和商展上的信息表明，光纖通信的各種趨勢(shì)揭示了導(dǎo)致市場(chǎng)復(fù)雜關(guān)系的技術(shù)相互依靠性。
　　
　　要點(diǎn)
　　● 沒(méi)有一種發(fā)展趨勢(shì)能恰如其分地描述當(dāng)前光纖通信技術(shù)的發(fā)展，近期發(fā)展重點(diǎn)將仍然主要是MAN技術(shù)。
　　● 數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量繼續(xù)急劇增長(zhǎng)。但是通信業(yè)務(wù)量分布模型明顯地不均勻，從而導(dǎo)致某些地域通信業(yè)務(wù)密度很大的格局。這種格局會(huì)隨著無(wú)線局域網(wǎng)和公眾熱點(diǎn)的普及而變得更明顯。
　　● 不同種類的設(shè)備匯聚于10Gbps節(jié)點(diǎn)。達(dá)到這個(gè)數(shù)據(jù)速率的與協(xié)議無(wú)關(guān)的技術(shù)可能對(duì)技術(shù)開(kāi)發(fā)者、業(yè)務(wù)提供者和終端用戶都有益處。
　　● 盡管市場(chǎng)的長(zhǎng)期低迷，供給商卻一直積極地開(kāi)發(fā)復(fù)雜的光纖新技術(shù)，其中包括新的VCSEL器件和MOEMS信號(hào)處理器。這些領(lǐng)域的生產(chǎn)工藝均已成熟，器件也逐漸顯現(xiàn)出穩(wěn)定的性能。
　　
　　經(jīng)歷我們行業(yè)歷史上整整兩年最嚴(yán)重低迷之后，今年舉行的一系列研討會(huì)和商展的參加者稀稀拉拉，無(wú)論是供給商、客戶、院校還是商業(yè)媒體，人們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：就像口干舌燥的沙漠中的迷途者一樣，與會(huì)者都渴望這個(gè)久不景氣的市場(chǎng)能出現(xiàn)哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)好消息。他們以混雜著樂(lè)觀和猜疑的心情看待各種正面消息，因?yàn)樗麄冊(cè)噲D把行業(yè)即將復(fù)蘇的跡象與純粹的幻想?yún)^(qū)別開(kāi)來(lái)。
　　
　　在這種環(huán)境下，空洞而無(wú)傷大雅的問(wèn)題扮演著毫無(wú)根據(jù)的重要角色。過(guò)去幾年，商貿(mào)活動(dòng)的參與者總是問(wèn)"有沒(méi)有重大事件發(fā)生？"，業(yè)外的朋友則以同樣的口吻問(wèn)"進(jìn)展怎么樣了？"，這只是簡(jiǎn)單的程式化寒暄和開(kāi)始普通談話的話茬，而并非真正的質(zhì)詢。相比之下，今年有許多人曾請(qǐng)教我一些實(shí)質(zhì)問(wèn)題，而且看來(lái)他們是在很認(rèn)真地尋找答案。
　　
　　不過(guò)，我的確考慮過(guò)七種趨勢(shì)，而且也想到七種趨勢(shì)共同描繪出我們行業(yè)的一幅有趣景象。
　　
　　假如你希望你的世界被描述得一清二楚，而描述主題又按互相正交的影片盒安排，那么這一市場(chǎng)就不適合你。無(wú)可否認(rèn)，很少有那樣安排的。大多數(shù)的光纖通信發(fā)展趨勢(shì)都基于各種技術(shù)影響、地域影響、標(biāo)準(zhǔn)影響、規(guī)章影響、服務(wù)和通信業(yè)務(wù)種類等相互關(guān)聯(lián)的因素，而且哪一個(gè)因素也不是靜止不變的。對(duì)于我們中間那些寧愿關(guān)注技術(shù)的人來(lái)說(shuō)（這就像是在餡餅上咬了足以滿足食欲的一大口），沒(méi)有對(duì)相關(guān)問(wèn)題的起碼了解，簡(jiǎn)直就不可能理解使產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。
　　
　　那么接下來(lái)，就絕非是一個(gè)Dave Letterman風(fēng)格的前10名的排行榜。這個(gè)行業(yè)內(nèi)沒(méi)有什么東西只涉及一個(gè)方面（但這并不意味著Letterman本身就是只涉及一個(gè)方面的）。不過(guò)，我曾試圖先列出那些似乎能最廣泛推動(dòng)技術(shù)發(fā)展及其被采納速度的趨勢(shì)。然而，組織這些明顯趨勢(shì)及其相互關(guān)系的多次嘗試，逼近一個(gè)循環(huán)的模型，其中，技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施是證實(shí)其投資合理的持續(xù)通信業(yè)務(wù)量水平的先決條件；通信業(yè)務(wù)量水平取決于客戶方設(shè)備的普及程度；這又取決于硬件和軟件的價(jià)格和實(shí)用性、具有吸引力的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和通信業(yè)務(wù)量的生成因素；而這些又需要基礎(chǔ)設(shè)施與技術(shù)以合理的等待時(shí)間處理通信業(yè)務(wù)。
　　
　　這也許還會(huì)使為某些可能最有影響力的趨勢(shì)獲取可靠數(shù)據(jù)的任何企圖落空。雖然趣聞?shì)W事般的證據(jù)不可能取代可靠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，有關(guān)的時(shí)間常數(shù)--那些行業(yè)動(dòng)態(tài)的時(shí)間常數(shù)和有關(guān)收集、分析和呈送統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的時(shí)間常數(shù)--也并非總能帶來(lái)及時(shí)的新數(shù)據(jù)。另一方面，輿論的評(píng)價(jià)雖然可能較為模糊，但能給出及時(shí)而又公認(rèn)的定性描述。此外，雖然商業(yè)中心能輕易地比較銷售數(shù)字，但這種統(tǒng)計(jì)數(shù)字不能直接說(shuō)明兩種代替技術(shù)間的競(jìng)爭(zhēng)情況以及新興標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的影響。技術(shù)中心也許會(huì)碰到同樣的競(jìng)爭(zhēng)情況，但必須面對(duì)這樣一個(gè)事實(shí)：許多競(jìng)爭(zhēng)者以不同的時(shí)間表進(jìn)行開(kāi)發(fā)，如同漲落階段不同的潮汐。例如，發(fā)表的數(shù)字如不考慮如下情況，就會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)：某個(gè)給定功能的成本可能會(huì)相差一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，相差程度視許多應(yīng)用細(xì)節(jié)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)而定。
　　
　　作者收集了以下趨勢(shì)，這是2002年11月慕尼黑電子會(huì)議、2003年2月舊金山ISSCC（國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議）、非凡是2003年5月至6月亞特蘭大OFC（光纖通信會(huì)議）和Supercomm會(huì)議的成果。作者還參加了許多會(huì)議，與物理層及相關(guān)技術(shù)主要供給商進(jìn)行了一系列交流。
　　
　　趨勢(shì)1－數(shù)據(jù)的供求
　　從20世紀(jì)90年代初以來(lái)，全球向信息密集的工作方式和生活方式的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)了光纖行業(yè)的發(fā)展。在此之前，數(shù)據(jù)處理資源的性能開(kāi)始有可能實(shí)現(xiàn)各種各樣的應(yīng)用，而所需成本對(duì)大眾市場(chǎng)很有吸引力。在很大程度上能使現(xiàn)代大規(guī)模數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)并產(chǎn)生對(duì)其需求的分布式計(jì)算資源這一概念并沒(méi)有促成數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)方面直接并行的構(gòu)建。因此，除了一些值得注重的特例之外，與其說(shuō)各種應(yīng)用可能受計(jì)算資源缺乏的限制，倒不如說(shuō)受輸入輸出的束縛。這個(gè)顯著特點(diǎn)與以前幾十年計(jì)算資源的速度緩慢和價(jià)格昂貴形成了鮮明對(duì)比。以前幾十年的數(shù)據(jù)密度比較稀疏，應(yīng)用領(lǐng)域也在很大程度上局限于由一個(gè)或僅僅幾個(gè)CPU和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器支持的LAN（局域網(wǎng)）。
　　
　　在近10年內(nèi)，數(shù)據(jù)客戶的數(shù)量急速增長(zhǎng)。從模擬方式到占主流通信模式的數(shù)字傳輸方式的轉(zhuǎn)變將歷來(lái)孤立而又不相關(guān)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡芄蚕硗痪W(wǎng)絡(luò)的"服務(wù)"。因此，譬如說(shuō)，有線電視服務(wù)提供商可以通過(guò)傳統(tǒng)的線路末端的電器，如電視機(jī)、電腦、手機(jī)提供視頻服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和電話服務(wù)。這些電器在某種程度上起著專用數(shù)據(jù)終端設(shè)備的作用。甚至各類終端設(shè)備之間的差別也開(kāi)始變得模糊不清，因?yàn)槿魏稳硕伎捎卯?dāng)今一代手機(jī)讀電子郵件、拍照和打電話。最終用戶現(xiàn)在能夠在任何時(shí)間，從幾乎任何地方使用各種服務(wù)。在用戶只訪問(wèn)的數(shù)據(jù)只有一部分來(lái)自PAN（個(gè)人網(wǎng)）或LAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的情況下，越來(lái)越大的數(shù)據(jù)流必須經(jīng)由基于光纖的公用網(wǎng)。
　　
　　到1998年底，公用網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量超過(guò)了電話通信業(yè)務(wù)量。從此，互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)率從每年45％上升到100％。這種增長(zhǎng)率與報(bào)刊上神話般夸大的每季度甚至每100天通信業(yè)務(wù)量翻一番的報(bào)道--這些報(bào)道甚至使最虔誠(chéng)的Mooresian也汗顏--形成對(duì)比。
　　
　　雖然聲名狼藉的"網(wǎng)絡(luò)"泡沫對(duì)金融市場(chǎng)產(chǎn)生了短暫影響，但數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量卻呈現(xiàn)出一種穩(wěn)定得多的趨勢(shì)。然而，正如簡(jiǎn)單的均勻分布模型所表明的，通信業(yè)務(wù)總量的增長(zhǎng)并沒(méi)有直接帶來(lái)相應(yīng)的主干網(wǎng)帶寬需求的擴(kuò)大。相反，超過(guò)半數(shù)的萬(wàn)維網(wǎng)請(qǐng)求都只以估計(jì)總共20億個(gè)網(wǎng)站中的頭1000個(gè)為目標(biāo)。大型互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商都保留萬(wàn)維網(wǎng)緩存服務(wù)器來(lái)處理他們所接收的數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。這種服務(wù)策略實(shí)際上產(chǎn)生了許多不同地域的鏡象網(wǎng)站，導(dǎo)致相當(dāng)部分的互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務(wù)量不通過(guò)主干網(wǎng)，而是通信業(yè)務(wù)量的產(chǎn)生和終止都在同一網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)。
　　　光纖通信七大趨勢(shì)（圖一）

　　圖1 假如目前的增長(zhǎng)趨勢(shì)繼續(xù)下去，則到2005年底，長(zhǎng)距通信業(yè)務(wù)量將達(dá)到10×1018字節(jié)/月。
　　
　　這種格局對(duì)于光纖接口技術(shù)來(lái)說(shuō)有幾種含義。長(zhǎng)途通信業(yè)務(wù)量實(shí)際一直在增長(zhǎng)，大約每年翻一番，2002年12月估計(jì)達(dá)到每月100×1015字節(jié)（圖1）。即使如此大量的通信業(yè)務(wù)量也沒(méi)有反映出MAN（城域網(wǎng)）環(huán)路必須容納的總通信業(yè)務(wù)量。所以，雖然均勻分布模型猜測(cè)出主干網(wǎng)帶寬遠(yuǎn)不能滿足需求，但實(shí)際上瓶頸更可能出現(xiàn)在城域網(wǎng)環(huán)路上。
　　
　　趨勢(shì)2－接入到接入
　　假如按照以美國(guó)或歐洲為中心的視角來(lái)看，則對(duì)光纖接口設(shè)備的需求似乎并不很緊迫。事實(shí)上，我所采訪的所有物理層供給商都說(shuō)中國(guó)正在進(jìn)行的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是他們最重要的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。環(huán)太平洋區(qū)域其他地方接入設(shè)備的更新在通信元件的其余銷售額增長(zhǎng)中占很大比重。一個(gè)說(shuō)明接入需求增長(zhǎng)的例子證實(shí)遠(yuǎn)東地區(qū)網(wǎng)絡(luò)承受著種種壓力。幾個(gè)參與近期商展的芯片制造商將他們所有的VDSL銷售活動(dòng)都?xì)w功于遠(yuǎn)東市場(chǎng)。單單一家供給商報(bào)導(dǎo)說(shuō)，VDSL在韓國(guó)以每月10萬(wàn)件的持續(xù)速度替代ADSL調(diào)制解調(diào)器。以人口比例計(jì)算，那個(gè)供給商用VDSL替換ADSL技術(shù)的速度比在美國(guó)采用ADSL和基于電纜的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的總速度還要快。雖然ADSL和電纜業(yè)務(wù)都不直接采用光纖鏈路，他們卻有助于指明趨勢(shì)，因?yàn)榛阢~線的"最后一英里"技術(shù)所促進(jìn)的通信業(yè)務(wù)要使用光纖技術(shù)主宰的MAN中的網(wǎng)絡(luò)容量。
　　
　　來(lái)自eMarketer公司的有關(guān)10個(gè)國(guó)家和地區(qū)上網(wǎng)技術(shù)部署率的數(shù)據(jù)被一份美國(guó)商務(wù)部報(bào)告所引用，該報(bào)告按照上網(wǎng)家庭和寬帶上網(wǎng)家庭所占的百分比將美國(guó)排在第六位（表1）。有意思的是，雖然在報(bào)告中居前六位的國(guó)家和地區(qū)的上網(wǎng)率相差不大--為52% ~ 62%，但寬帶上網(wǎng)率卻相差很大：韓國(guó)是52%（排名第一），而美國(guó)是10%。換句話說(shuō)，91%的韓國(guó)上網(wǎng)家庭都使用寬帶"最后一英里"技術(shù)，而美國(guó)上網(wǎng)家庭中只有20%這樣做。韓國(guó)的家庭比美國(guó)少1/3。不管這兩個(gè)市場(chǎng)的相對(duì)規(guī)模如何，看來(lái)在沒(méi)有跡象表明美國(guó)寬帶部署格局發(fā)生懸而未決的變化情況下，美國(guó)市場(chǎng)無(wú)法推動(dòng)技術(shù)公司的戰(zhàn)略計(jì)劃。對(duì)提供光纖接口供給商和最后一公里銅線技術(shù)供給商的采訪加深了這個(gè)印象；他們中沒(méi)有人相信這種變化即將來(lái)臨。各個(gè)供給商，從半導(dǎo)體制造商到大系統(tǒng)集成商，實(shí)際上都認(rèn)為當(dāng)前美國(guó)的治理環(huán)境是非同軸電纜"最后一英里"寬帶技術(shù)應(yīng)用的主要障礙。商務(wù)部的數(shù)據(jù)證實(shí)美國(guó)寬帶技術(shù)的低采用率并不是因?yàn)槿鄙傩枨蟆?br />　　光纖通信七大趨勢(shì)（圖二）

　　除了幾條線路之外，雖然目前升級(jí)至MAN成了公共網(wǎng)增強(qiáng)工作中值得注重的二部分，但是在美國(guó)，這樣的活動(dòng)大多是為了降低運(yùn)營(yíng)成本，而不是為了大大提高容量。MAN環(huán)路正在擴(kuò)展地域并隨之?dāng)U大單程服務(wù)長(zhǎng)度的需求，這是一種為全世界通信公司的目的服務(wù)的趨勢(shì)。例如一年前，為MAN業(yè)務(wù)提供光纖模塊的大多數(shù)供給商，他們所報(bào)出的最大單程服務(wù)長(zhǎng)度為40公里。2003年3月在亞特蘭大舉行的光纖會(huì)議上，光纖模塊供給商一般都報(bào)出80公里單程服務(wù)長(zhǎng)度；能達(dá)到100到120公里并因此取消中繼器成了供給商吹牛的資本。
　　
　　趨勢(shì)3－位速率的匯聚
　　10Gbps節(jié)點(diǎn)作為一種最有效的節(jié)點(diǎn)在繼續(xù)發(fā)展，因?yàn)樵谶@種節(jié)點(diǎn)

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