光纤通信七大趋势

2019-11-04 22:50:09

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供稿：网友

　　近举行的研讨会和商展上的信息表明，光纤通信的各种趋势揭示了导致市场复杂关系的技术相互依靠性。
　　
　　要点
　　● 没有一种发展趋势能恰如其分地描述当前光纤通信技术的发展，近期发展重点将仍然主要是MAN技术。
　　● 数据通信业务量继续急剧增长。但是通信业务量分布模型明显地不均匀，从而导致某些地域通信业务密度很大的格局。这种格局会随着无线局域网和公众热点的普及而变得更明显。
　　● 不同种类的设备汇聚于10Gbps节点。达到这个数据速率的与协议无关的技术可能对技术开发者、业务提供者和终端用户都有益处。
　　● 尽管市场的长期低迷，供给商却一直积极地开发复杂的光纤新技术，其中包括新的VCSEL器件和MOEMS信号处理器。这些领域的生产工艺均已成熟，器件也逐渐显现出稳定的性能。
　　
　　经历我们行业历史上整整两年最严重低迷之后，今年举行的一系列研讨会和商展的参加者稀稀拉拉，无论是供给商、客户、院校还是商业媒体，人们都有一个共同的特点：就像口干舌燥的沙漠中的迷途者一样，与会者都渴望这个久不景气的市场能出现哪怕是一点点好消息。他们以混杂着乐观和猜疑的心情看待各种正面消息，因为他们试图把行业即将复苏的迹象与纯粹的幻想区别开来。
　　
　　在这种环境下，空洞而无伤大雅的问题扮演着毫无根据的重要角色。过去几年，商贸活动的参与者总是问"有没有重大事件发生？"，业外的朋友则以同样的口吻问"进展怎么样了？"，这只是简单的程式化寒暄和开始普通谈话的话茬，而并非真正的质询。相比之下，今年有许多人曾请教我一些实质问题，而且看来他们是在很认真地寻找答案。
　　
　　不过，我的确考虑过七种趋势，而且也想到七种趋势共同描绘出我们行业的一幅有趣景象。
　　
　　假如你希望你的世界被描述得一清二楚，而描述主题又按互相正交的影片盒安排，那么这一市场就不适合你。无可否认，很少有那样安排的。大多数的光纤通信发展趋势都基于各种技术影响、地域影响、标准影响、规章影响、服务和通信业务种类等相互关联的因素，而且哪一个因素也不是静止不变的。对于我们中间那些宁愿关注技术的人来说（这就像是在馅饼上咬了足以满足食欲的一大口），没有对相关问题的起码了解，简直就不可能理解使产品和技术发展的动力。
　　
　　那么接下来，就绝非是一个Dave Letterman风格的前10名的排行榜。这个行业内没有什么东西只涉及一个方面（但这并不意味着Letterman本身就是只涉及一个方面的）。不过，我曾试图先列出那些似乎能最广泛推动技术发展及其被采纳速度的趋势。然而，组织这些明显趋势及其相互关系的多次尝试，逼近一个循环的模型，其中，技术基础设施是证实其投资合理的持续通信业务量水平的先决条件；通信业务量水平取决于客户方设备的普及程度；这又取决于硬件和软件的价格和实用性、具有吸引力的收费标准和通信业务量的生成因素；而这些又需要基础设施与技术以合理的等待时间处理通信业务。
　　
　　这也许还会使为某些可能最有影响力的趋势获取可靠数据的任何企图落空。虽然趣闻轶事般的证据不可能取代可靠的统计数据，有关的时间常数--那些行业动态的时间常数和有关收集、分析和呈送统计数据的时间常数--也并非总能带来及时的新数据。另一方面，舆论的评价虽然可能较为模糊，但能给出及时而又公认的定性描述。此外，虽然商业中心能轻易地比较销售数字，但这种统计数字不能直接说明两种代替技术间的竞争情况以及新兴标准带来的影响。技术中心也许会碰到同样的竞争情况，但必须面对这样一个事实：许多竞争者以不同的时间表进行开发，如同涨落阶段不同的潮汐。例如，发表的数字如不考虑如下情况，就会产生误导：某个给定功能的成本可能会相差一个数量级以上，相差程度视许多应用细节和实现细节而定。
　　
　　作者收集了以下趋势，这是2002年11月慕尼黑电子会议、2003年2月旧金山ISSCC（国际固态电路会议）、非凡是2003年5月至6月亚特兰大OFC（光纤通信会议）和Supercomm会议的成果。作者还参加了许多会议，与物理层及相关技术主要供给商进行了一系列交流。
　　
　　趋势1－数据的供求
　　从20世纪90年代初以来，全球向信息密集的工作方式和生活方式的转变，推动了光纤行业的发展。在此之前，数据处理资源的性能开始有可能实现各种各样的应用，而所需成本对大众市场很有吸引力。在很大程度上能使现代大规模数字通信网络得以实现并产生对其需求的分布式计算资源这一概念并没有促成数据传输技术方面直接并行的构建。因此，除了一些值得注重的特例之外，与其说各种应用可能受计算资源缺乏的限制，倒不如说受输入输出的束缚。这个显著特点与以前几十年计算资源的速度缓慢和价格昂贵形成了鲜明对比。以前几十年的数据密度比较稀疏，应用领域也在很大程度上局限于由一个或仅仅几个CPU和数据存储器支持的LAN（局域网）。
　　
　　在近10年内，数据客户的数量急速增长。从模拟方式到占主流通信模式的数字传输方式的转变将历来孤立而又不相关的系统转变为可能共享同一网络的"服务"。因此，譬如说，有线电视服务提供商可以通过传统的线路末端的电器，如电视机、电脑、手机提供视频服务、互联网服务和电话服务。这些电器在某种程度上起着专用数据终端设备的作用。甚至各类终端设备之间的差别也开始变得模糊不清，因为任何人都可用当今一代手机读电子邮件、拍照和打电话。最终用户现在能够在任何时间，从几乎任何地方使用各种服务。在用户只访问的数据只有一部分来自PAN（个人网）或LAN数据存储器的情况下，越来越大的数据流必须经由基于光纤的公用网。
　　
　　到1998年底，公用网中的数据通信业务量超过了电话通信业务量。从此，互联网通信业务量的增长率从每年45％上升到100％。这种增长率与报刊上神话般夸大的每季度甚至每100天通信业务量翻一番的报道--这些报道甚至使最虔诚的Mooresian也汗颜--形成对比。
　　
　　虽然声名狼藉的"网络"泡沫对金融市场产生了短暂影响，但数据通信业务量却呈现出一种稳定得多的趋势。然而，正如简单的均匀分布模型所表明的，通信业务总量的增长并没有直接带来相应的主干网带宽需求的扩大。相反，超过半数的万维网请求都只以估计总共20亿个网站中的头1000个为目标。大型互联网服务提供商都保留万维网缓存服务器来处理他们所接收的数量庞大的数据请求。这种服务策略实际上产生了许多不同地域的镜象网站，导致相当部分的互联网通信业务量不通过主干网，而是通信业务量的产生和终止都在同一网络之内。
　　　光纤通信七大趋势（图一）

　　图1 假如目前的增长趋势继续下去，则到2005年底，长距通信业务量将达到10×1018字节/月。
　　
　　这种格局对于光纤接口技术来说有几种含义。长途通信业务量实际一直在增长，大约每年翻一番，2002年12月估计达到每月100×1015字节（图1）。即使如此大量的通信业务量也没有反映出MAN（城域网）环路必须容纳的总通信业务量。所以，虽然均匀分布模型猜测出主干网带宽远不能满足需求，但实际上瓶颈更可能出现在城域网环路上。
　　
　　趋势2－接入到接入
　　假如按照以美国或欧洲为中心的视角来看，则对光纤接口设备的需求似乎并不很紧迫。事实上，我所采访的所有物理层供给商都说中国正在进行的基础设施建设是他们最重要的增长机会。环太平洋区域其他地方接入设备的更新在通信元件的其余销售额增长中占很大比重。一个说明接入需求增长的例子证实远东地区网络承受着种种压力。几个参与近期商展的芯片制造商将他们所有的VDSL销售活动都归功于远东市场。单单一家供给商报导说，VDSL在韩国以每月10万件的持续速度替代ADSL调制解调器。以人口比例计算，那个供给商用VDSL替换ADSL技术的速度比在美国采用ADSL和基于电缆的数据业务的总速度还要快。虽然ADSL和电缆业务都不直接采用光纤链路，他们却有助于指明趋势，因为基于铜线的"最后一英里"技术所促进的通信业务要使用光纤技术主宰的MAN中的网络容量。
　　
　　来自eMarketer公司的有关10个国家和地区上网技术部署率的数据被一份美国商务部报告所引用，该报告按照上网家庭和宽带上网家庭所占的百分比将美国排在第六位（表1）。有意思的是，虽然在报告中居前六位的国家和地区的上网率相差不大--为52% ~ 62%，但宽带上网率却相差很大：韩国是52%（排名第一），而美国是10%。换句话说，91%的韩国上网家庭都使用宽带"最后一英里"技术，而美国上网家庭中只有20%这样做。韩国的家庭比美国少1/3。不管这两个市场的相对规模如何，看来在没有迹象表明美国宽带部署格局发生悬而未决的变化情况下，美国市场无法推动技术公司的战略计划。对提供光纤接口供给商和最后一公里铜线技术供给商的采访加深了这个印象；他们中没有人相信这种变化即将来临。各个供给商，从半导体制造商到大系统集成商，实际上都认为当前美国的治理环境是非同轴电缆"最后一英里"宽带技术应用的主要障碍。商务部的数据证实美国宽带技术的低采用率并不是因为缺少需求。
　　光纤通信七大趋势（图二）

　　除了几条线路之外，虽然目前升级至MAN成了公共网增强工作中值得注重的二部分，但是在美国，这样的活动大多是为了降低运营成本，而不是为了大大提高容量。MAN环路正在扩展地域并随之扩大单程服务长度的需求，这是一种为全世界通信公司的目的服务的趋势。例如一年前，为MAN业务提供光纤模块的大多数供给商，他们所报出的最大单程服务长度为40公里。2003年3月在亚特兰大举行的光纤会议上，光纤模块供给商一般都报出80公里单程服务长度；能达到100到120公里并因此取消中继器成了供给商吹牛的资本。
　　
　　趋势3－位速率的汇聚
　　10Gbps节点作为一种最有效的节点在继续发展，因为在这种节点

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