新形勢下光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨變革

　　iccsz訊     根據(jù)2015年思科公布的研究數(shù)據(jù)，IP數(shù)據(jù)流量從2010年到2014年期間翻了5倍，未來仍將保持23%的復(fù)合增長率;而移動流量在2014年增長了69%，到2019年將為2014年的10倍，急劇增長的數(shù)據(jù)流量對底層光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶寬和容量提出了更高要求。同時，隨著全球信息化發(fā)展和ICT融合加劇，IT理念滲透到傳統(tǒng)通信的各個領(lǐng)域，光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨變革，將深刻影響光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)展。

　　光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模 國際話語權(quán)逐步增強(qiáng)

　　經(jīng)過多年的發(fā)展，我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，具有以下特征：

　　——我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品體系完備，龍頭企業(yè)崛起，市場份額全球領(lǐng)先。

　　我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品體系完備，在系統(tǒng)設(shè)計和整機(jī)集成方面具備較高水平，近年來產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，競爭力持續(xù)提升。在技術(shù)、成本、服務(wù)等多重優(yōu)勢下，華為、中興等龍頭企業(yè)快速崛起，一方面在國內(nèi)市場保持領(lǐng)先，另一方面積極拓展國際市場，搶占國外傳統(tǒng)老牌電信設(shè)備企業(yè)的市場份額，成為全球光通信產(chǎn)業(yè)的中堅力量，目前光傳送和光接入設(shè)備產(chǎn)品已在歐洲、東南亞、非洲等運營商的網(wǎng)絡(luò)中大量應(yīng)用。

　　——技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用與國際先進(jìn)水平同步，國際標(biāo)準(zhǔn)化影響力逐步提升。

　　我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品性能已達(dá)到國際先進(jìn)水平，開始由跟隨模仿向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變。光傳輸方面，我國企業(yè)在100Gb/s光傳送網(wǎng)(OTN)/密集波分復(fù)用(DWDM)大容量傳輸、城域分組傳送網(wǎng)(PTN)核心技術(shù)領(lǐng)域已取得一定突破。銅纜接入方面，國內(nèi)在ADSL2+/VDSL2局端和用戶端設(shè)備技術(shù)達(dá)到國際一流水平，在設(shè)備種類和多樣性方面具有顯著優(yōu)勢;目前國際上正在開展超高速銅纜接入技術(shù)(G.fast)研究，我國企業(yè)率先提供樣機(jī)可供現(xiàn)網(wǎng)實驗。光纖接入方面，我國企業(yè)在EPON/GPON/10GEPON/XG-PON/WDM PON等技術(shù)方面與國際水平基本相當(dāng)。

　　我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署與國際同步，2000年前后開始大規(guī)模建設(shè)光傳送網(wǎng)，目前已形成覆蓋全國的WDM/OTN骨干網(wǎng)，100Gb/s網(wǎng)絡(luò)規(guī)模全球領(lǐng)先。2009年率先實現(xiàn)城域PTN商用，并帶動亞太、歐洲、拉美等區(qū)域幾十家運營商規(guī)模部署。近期，我國運營商正在開展超100Gb/s、分組增強(qiáng)型光傳送網(wǎng)(POTN)等新技術(shù)測試和試點應(yīng)用。接入網(wǎng)方面，EPON/GPON成為有線寬帶接入的主流應(yīng)用，10G PON也開始在部分地區(qū)開展小規(guī)模部署應(yīng)用。

　　我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備企業(yè)參與國際標(biāo)準(zhǔn)化活動的能力和水平不斷提升，國際標(biāo)準(zhǔn)文稿數(shù)量和質(zhì)量同步上升。逐步擺脫跟從地位，開始主導(dǎo)部分標(biāo)準(zhǔn)的編制，在PTN、OTN、下一代銅線及光纖接入、可見光接入等局部領(lǐng)域取得突破，成為通信國際標(biāo)準(zhǔn)化活動中的重要力量。

　　——產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系持續(xù)調(diào)整，縱向一體化整合趨勢明顯。

　　光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入寡頭競爭階段，隨著競爭加劇，市場份額將進(jìn)一步向領(lǐng)先者集中，中小廠商生存環(huán)境將更加惡劣。此外，在2000年光通信泡沫危機(jī)過后，設(shè)備商紛紛剝離光器件業(yè)務(wù)，明確的專業(yè)化分工成為光通信產(chǎn)業(yè)鏈的基本模式。然而，隨著速率提升，芯片、器件和模塊的技術(shù)門檻翻倍提升，出于降低成本和充足貨源等考慮，主流設(shè)備商重新介入上游領(lǐng)域，例如華為、阿朗、思科等設(shè)備商開發(fā)與整機(jī)性能息息相關(guān)的關(guān)鍵芯片和模塊，加大對核心環(huán)節(jié)的縱向拓展力度。未來，提高向上游滲透的一體化垂直整合能力將是全球龍頭光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備企業(yè)的長期戰(zhàn)略。

　　——光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場重心開始向IT領(lǐng)域轉(zhuǎn)移。

　　在ICT融合的新形勢下，光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商紛紛布局，技術(shù)和市場重心由傳統(tǒng)電信向數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域延伸。數(shù)據(jù)中心光互連需求強(qiáng)勁，國外互聯(lián)網(wǎng)巨頭開始建設(shè)自己的骨干網(wǎng)，成為光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的重要采購力量。國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也開始建設(shè)自有光纖網(wǎng)絡(luò)，盡管目前市場規(guī)模不大，但增速較快，未來將深刻影響市場格局。

　　光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)迎來變革

　　目前的光通信技術(shù)面臨流量快速增長、運維管控復(fù)雜、業(yè)務(wù)開通速度慢、成本和功耗高等挑戰(zhàn)，光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將向高速、大容量、分組、智能、綠色和低成本方向演進(jìn)。

　　超高速大容量傳輸設(shè)備研發(fā)加快。100Gb/s技術(shù)已成熟商用，在全球范圍內(nèi)規(guī)模部署，業(yè)界正在加快推進(jìn)400Gb/s、1Tb/s超高速傳輸技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，以應(yīng)對未來更大容量的傳輸需求。目前400Gb/s國際標(biāo)準(zhǔn)正在制定，主流設(shè)備商競相推出400Gb/s產(chǎn)品，中國移動在2014年已完成國內(nèi)首次400Gb/s實驗室及現(xiàn)網(wǎng)測試，全球運營商中已出現(xiàn)了成功部署案例。

　　業(yè)務(wù)IP化主導(dǎo)光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向“分組+光融合”方向演進(jìn)。寬帶、LTE業(yè)務(wù)飛速增長，對城域網(wǎng)傳送帶寬、交換容量、分組業(yè)務(wù)識別和處理等提出了更高要求，驅(qū)動光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向分組化、技術(shù)融合方向發(fā)展，未來融合分組傳送和光傳送功能的POTN將成為城域網(wǎng)傳輸設(shè)備的重要發(fā)展趨勢。

　　云計算、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)驅(qū)動光網(wǎng)絡(luò)SDN化趨勢明顯。云計算、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等新興互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，對光網(wǎng)絡(luò)提出高動態(tài)、高質(zhì)量、差異化和開放可編程的需求。現(xiàn)有靜態(tài)、剛性和封閉的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)正逐步向智能、開放的軟件定義傳送網(wǎng)(SDTN)架構(gòu)演進(jìn)。2014年以來，光網(wǎng)絡(luò)SDN技術(shù)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢，國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)初步形成，全球運營商紛紛開展技術(shù)試驗，設(shè)備商2016年將推出商用產(chǎn)品。

　　網(wǎng)絡(luò)能耗挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻，向綠色化、低成本方向演進(jìn)。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)成本和能耗問題日益凸顯，光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)展呈現(xiàn)集成化、低成本和低功耗趨勢。為了實現(xiàn)綠色化、低成本，光子集成、光互連、新型光交換等技術(shù)將逐步引入并持續(xù)優(yōu)化。

　　問題與挑戰(zhàn)依然突出

　　目前，我國光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)鏈上游關(guān)鍵環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)化水平較低，制約我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。我國光通信產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展并不均衡，位于光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上游關(guān)鍵環(huán)節(jié)的光器件芯片，在研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化水平方面與發(fā)達(dá)國家存在較大差距。我國中低端光器件芯片技術(shù)產(chǎn)品與發(fā)達(dá)國家相當(dāng)，但高端產(chǎn)品國產(chǎn)化率較低，核心技術(shù)缺失，“空芯化”嚴(yán)重。關(guān)鍵器件芯片的薄弱導(dǎo)致相應(yīng)的光器件、組件及模塊受到嚴(yán)重制約，供應(yīng)鏈安全沒有保證，已成為制約我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備長足發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。

　　原創(chuàng)性自主創(chuàng)新缺乏，可持續(xù)競爭力有待提升。我國在光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備領(lǐng)域經(jīng)過多年計劃部署，主流廠商已掌握部分系統(tǒng)環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)，但具有自主知識產(chǎn)權(quán)的主導(dǎo)性國際標(biāo)準(zhǔn)仍然較少，大部分基礎(chǔ)原型技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)主要掌握在國外廠商手中，可持續(xù)競爭力有待進(jìn)一步提升。此外，我國在光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備領(lǐng)域超前和基礎(chǔ)技術(shù)研究方面重視程度不足，缺乏宏觀規(guī)劃和統(tǒng)籌考慮，研發(fā)投入有限。

　　光網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)面臨變革，急需加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新力度，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)運營體系。目前，業(yè)務(wù)發(fā)展正驅(qū)動著光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革，以適應(yīng)云計算、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心發(fā)展需求，從面向靜態(tài)資源的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向面向業(yè)務(wù)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)變，從封閉的運營商內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)向開放網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，從獨立的傳送層網(wǎng)絡(luò)向融合協(xié)同的承載網(wǎng)轉(zhuǎn)變。盡管運營商、設(shè)備商積極探索相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展演進(jìn)，但我國整體光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)智能化、開放化技術(shù)創(chuàng)新和體制突破進(jìn)展尚不顯著，急需加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新力度，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)運營體系。

　　在信息化活躍創(chuàng)新和ICT融合的新形勢下，光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為最重要的信息通信基礎(chǔ)設(shè)施之一，在支撐我國社會信息化、寬帶化建設(shè)方面的作用將愈加凸顯。雖然我國光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)業(yè)目前已取得了較好發(fā)展，但面對新型應(yīng)用和競爭需求，也暴露出一些亟須解決的問題與挑戰(zhàn)。因此，進(jìn)一步夯實產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，掌握核心技術(shù)，加強(qiáng)創(chuàng)新能力建設(shè)，方能把握寬帶發(fā)展和技術(shù)革新的機(jī)遇。