目前，一代一代通信技術(shù)出世，通信行業(yè)發(fā)展越來(lái)越快。未來(lái)5年光通信系統趨勢又是如何？
一、初露鋒芒的硅光子技術(shù)
由于光和電采用分立方式，光子與電子技術(shù)遵循各自的發(fā)展路線(xiàn)，目前光通信系統在功耗、成本、集成度方面遇到提升瓶頸。
硅光子技術(shù)利用CMOS微電子工藝實(shí)現光子器件的集成制備，該技術(shù)結合了CMOS技術(shù)的超大規模邏輯、超高精度制造的特性和光子技術(shù)超高速率、超低功耗的優(yōu)勢。是一種能夠解決長(cháng)技術(shù)演進(jìn)與成本矛盾的顛覆性技術(shù)。
目前多項硅光子關(guān)鍵技術(shù)已被相繼突破，預計在三年內將開(kāi)始商用。
二、與云、大數據技術(shù)融合，光通信SDN走進(jìn)2.0時(shí)代
SDN是公認的光通信發(fā)展趨勢，通過(guò)引入控制與轉發(fā)分離的開(kāi)放架構，能夠顯著(zhù)提升網(wǎng)絡(luò )能力，并已開(kāi)始在現網(wǎng)上逐步部署。但隨著(zhù)SDN的逐步部署和網(wǎng)絡(luò )流量的不斷增加，SDN控制器/應用的部署靈活性、數據存儲、處理能力、安全性及超大流量下的網(wǎng)絡(luò )穩定性都將受到巨大挑戰。
在未來(lái)3-5年，SDN技術(shù)將進(jìn)入2.0時(shí)代，SDN開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )架構與云、大數據技術(shù)結合，以云的方式部署控制和應用，用大數據技術(shù)分析和預測流量將成為SDN2.0的主要特征。通過(guò)上述技術(shù)的引入，可以實(shí)現SDN解決方案的安全彈性部署，保證SDN對數據存儲、數據處理的高要求，并多維度預測網(wǎng)絡(luò )流量趨勢，從而進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò )的智能化和敏捷性，在大流量環(huán)境下保證客戶(hù)體驗。
三、超越100G，單通道傳輸速率繼續提升
100G光傳輸難以滿(mǎn)足未來(lái)視頻、云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )帶寬的需求?，F網(wǎng)平滑升級超100G光收發(fā)單元可成倍提升系統容量，具有較高性?xún)r(jià)比和可行性。
超100G將繼承并發(fā)揚100G光傳輸設計思想，在保持傳輸距離不變的同時(shí)提升光纖頻譜資源的利用率和頻譜效率，引入先進(jìn)的調制編碼和光電集成技術(shù)進(jìn)一步降低單位比特成本。
目前業(yè)界積極開(kāi)展現網(wǎng)實(shí)驗，推進(jìn)超100G商用進(jìn)程，預計會(huì )在數據中心互聯(lián)率先展開(kāi)應用。
四、高速接入，多維復用和相干技術(shù)大顯身手
互聯(lián)網(wǎng)新應用層出不窮，需要更大帶寬支撐井噴式增長(cháng)的數據需求，政企大客戶(hù)、高端社區用戶(hù)將需要獨享波長(cháng)入戶(hù)，以及部分場(chǎng)景下會(huì )有長(cháng)距離高帶寬低時(shí)延接入需求。
光通信技術(shù)中的復用維度包括時(shí)分、波分、頻分、碼分、模分等。目前40GPON是采用了時(shí)分和波分兩維復用，這也是100GPON的可行方式之一。業(yè)界將探索上述更多維度的組合，為用戶(hù)提供更大的帶寬。此外，在接收端采用相干接收方式，可在一根光纖承載超過(guò)1000個(gè)波長(cháng)，每波長(cháng)1G/10G，無(wú)源傳輸距離達到100km，實(shí)現T比特接入。為用戶(hù)提供更大帶寬、更低時(shí)延的接入服務(wù)，為運營(yíng)商提供高效和低運維成本的網(wǎng)絡(luò )。
40GTWDM-PON將在五年內啟動(dòng)商用之旅，更多維復用和相干技術(shù)也是研究熱點(diǎn)。
五、化繁為簡(jiǎn)，IP與光網(wǎng)絡(luò )深度融合提升超大容量路由
當前通信網(wǎng)絡(luò )采用多層多域網(wǎng)絡(luò )承載業(yè)務(wù)，設備種類(lèi)繁多，海量數據的分組處理能力呈指數級別提高，同時(shí)對超大容量路由運算能力提出越來(lái)越高的要求，導致機房空間緊張、能耗高、效率低。IP與光網(wǎng)絡(luò )的融合是解決問(wèn)題的有效方式之一。
IP與光網(wǎng)絡(luò )融合可以通過(guò)統一交換內核技術(shù)來(lái)實(shí)現，具有分組/ODUk/VC集中交換功能，從而減少網(wǎng)絡(luò )層次、節省網(wǎng)絡(luò )投資、降低維護成本，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)集約化。通過(guò)提高單槽位線(xiàn)卡轉發(fā)能力和采用多框集群技術(shù)，可以大幅提升單節點(diǎn)轉發(fā)能力；通過(guò)多核處理器、分布式軟件架構、模塊化管理等技術(shù)，可實(shí)現千萬(wàn)級別路由表管理。
涵蓋骨干、匯聚和接入網(wǎng)絡(luò )的IP與光融合，具有千萬(wàn)級別路由表項的超大容量路由器，提供全網(wǎng)端到端解決方案，運營(yíng)商已經(jīng)展開(kāi)了試點(diǎn)。
六、靈活光交換，基于CDC-F特性光交叉構建下一代光網(wǎng)絡(luò )
當前隨著(zhù)100G技術(shù)的規模部署，超100G技術(shù)的蓬勃發(fā)展，WDM/OTN系統的傳輸容量提升較快，光層的靈活調度和高效處理成為了光網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的一個(gè)重要需求。
隨著(zhù)WSS光模塊集成度的進(jìn)一步提升，采用WSS光模塊構建的具備CDC-F（Colorless，Directionless，Contentionless，FlexGrid）特性的光交叉組網(wǎng)技術(shù)在超大網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)應用時(shí)，因同時(shí)擁有超大交換容量、波長(cháng)及業(yè)務(wù)靈活調度、低功耗、低時(shí)延等關(guān)鍵特性，易于構建靈活、高效的光網(wǎng)絡(luò )。
具備CDC-F特性的光交叉技術(shù)越來(lái)越受到全球運營(yíng)商的重視，目前已有運營(yíng)商率先部署，預計近期將會(huì )展開(kāi)更大范圍的試點(diǎn)和商用。
七、開(kāi)放創(chuàng )造價(jià)值，光通信網(wǎng)絡(luò )的APP技術(shù)普及
傳統光網(wǎng)絡(luò )比較封閉，缺少向外部用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò )管理和控制的能力。而隨著(zhù)云計算、大數據、數據中心等的飛速發(fā)展，對管理、控制光網(wǎng)絡(luò )的需求越來(lái)越強烈。
在SDN時(shí)代，運營(yíng)商和設備制造商開(kāi)創(chuàng )性地向外部用戶(hù)提供自己開(kāi)發(fā)的APP或者提供SDK供外部用戶(hù)開(kāi)發(fā)APP.這些APP和SDK使用SDN控制器的開(kāi)放式北向接口管理和控制光網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現業(yè)務(wù)創(chuàng )建、業(yè)務(wù)QoS調整、網(wǎng)絡(luò )規劃、網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化等功能，從而創(chuàng )新業(yè)務(wù)模式、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )應用、提高網(wǎng)絡(luò )使用效率和運維效率。
近年來(lái)，一部分友好互動(dòng)的光網(wǎng)絡(luò )APP已經(jīng)獲得了用戶(hù)的青睞，未來(lái)開(kāi)放的SDN化光網(wǎng)絡(luò )將孕育出更多更有價(jià)值的APP.
八、高效和低成本，中短距離城域高速傳輸直調直檢技術(shù)
為了滿(mǎn)足骨干網(wǎng)絡(luò )上千公里長(cháng)距離傳輸的要求，目前主流的傳輸技術(shù)是相干傳輸技術(shù)。但是在城市之間的組網(wǎng)，往往傳輸距離在300公里以下。在這種情況下，如何避免使用相干探測的方式（系統復雜，成本較高），達到良好的傳輸和組網(wǎng)效果，是現在研究的熱門(mén)話(huà)題。
為了實(shí)現中短距離傳輸，當前主要的技術(shù)主要考慮直接調制、直接探測上。調制方面，可采用的方式很多，包括：PAM-4傳輸方式、DMT傳輸方式、單邊帶傳輸方式，等等。在接收側，則采用非相干的方式，使用較少的光電子器件。以達到簡(jiǎn)化系統和降低成本的效果。
近幾年，多個(gè)直調直檢技術(shù)實(shí)驗不斷進(jìn)行，通過(guò)逐步研究和持續優(yōu)化，未來(lái)3年將會(huì )開(kāi)始試點(diǎn)。
九、走向全光網(wǎng)，從芯片間、板間到機房間的光互聯(lián)技術(shù)
伴隨著(zhù)大數據和云技術(shù)的蓬勃發(fā)展，短到芯片片上和片間、長(cháng)到機柜間和數據中心間的大規模數據交換處理，都渴望高速、穩定、可靠的互聯(lián)，常規電纜連接將無(wú)法應對。
目前看來(lái)，芯片間和板間的解決方案可以利用硅基光電集成來(lái)有效實(shí)現光互聯(lián)。機房間互聯(lián)、機架間互聯(lián)、機框間互聯(lián)、機盤(pán)間互聯(lián)可以利用光電轉換和光傳輸技術(shù)取代傳統的電纜，主要解決方案包括硅基的光電集成、高速VCSEL和直調DFB等。其中硅基光電集成方案具有CMOS工藝兼容，集成度高，成本低的優(yōu)勢。
未來(lái)幾年，光互聯(lián)技術(shù)將在芯片內部、芯片間、板間、機柜間、機房間普及應用。
十、綠色通信，光通信技術(shù)永遠的主題
隨著(zhù)人們信息消費的不斷增加，需要光通信提供的帶寬越來(lái)越大，消耗的能源越來(lái)越多。在能源日趨緊張的今天，如何實(shí)現綠色通信成為業(yè)界努力的主要方向之一。
為了實(shí)現綠色通信，一些新的技術(shù)正在或將逐漸被采用，如新能源、高集成度芯片、高效率電源模塊、智能風(fēng)扇、液體制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技術(shù)。