2024年中国光通信市场现状及发展前景预测分析
中商情报网讯:近年来,得益于新一代信息技术进步,光通信产业规模不断扩大。市场普遍预期,随着这些先进技术的推广和应用,相关产业链企业将有望迎来新的增长契机。
市场现状
1.市场规模
随着光芯片、光器件的技术进步、成本下降,光通信行业将能够更好地应对未来海量数据以及高速运算要求带来的巨大压力,光通信行业有望保持持续增长。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国光通信行业市场前景预测及未来发展趋势研究报告》显示,2022年光通信市场规模约为1331亿元,同比增长8.56%,2023年约为1405亿元。中商产业研究院分析师预测,2024年市场规模将达1473亿元。
数据来源:中商产业研究院整理
2.投融资情况
从投融资情况来看,中国光通信投资事件主要分布在早期轮次。其中光本位的光通信投融资事件最多。具体如图所示:
资料来源:中商产业研究院整理
发展前景
1.技术不断创新与升级带动行业发展
光通信技术的创新和发展是推动行业进步的重要动力。目前,光通信行业正在加速全产业链的升级,包括光芯片、光模块、材料端到交换机端等多个环节的创新。例如,1.6T方案的推出、光芯片技术的显著升级、以及全光交换机等新型设备的出现,都预示着光通信技术的未来发展方向。
2.全光网进一步发展
全光网作为未来网络发展的重要方向,其建设将进一步提升光通信技术的地位。OXC(光交叉连接)向更高维度演进,以及新型光纤的不断优化,都将推动全光网的进一步发展,从而带动光通信行业的增长。
3.国际合作与交流加强
在全球化的背景下,光通信行业的国际合作与交流将更加紧密。各国将共同推动光通信技术的发展,分享技术成果与市场机遇。同时,企业也需要面对国际竞争的压力和挑战,不断提升自身实力以应对全球市场的竞争。
更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国光通信行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、行业研究报告、行业白皮书、行业地位证明、可行性研究报告、产业规划、产业链招商图谱、产业招商指引、产业链招商考察&推介会、“十五五”规划等咨询服务。
盘点:光通信的五个发展趋势
目前,我们整个社会正处于第二次数字革命(数智革命)的起飞阶段。
在消费互联网取得巨大成功的基础上,我们开辟了行业互联网这个新蓝海,并据此提出了数字经济和数字化转型战略。
于是,无数的行业数字化场景(例如智慧工厂、智慧物流、智慧文旅等)涌现出来,加速了海量数据的产生。
根据预测,人类的数据产量,正在以每年50%的速度迅猛增长。
围绕这些体量庞大的数据,我们急需更强悍的算力和通信力,进行应对。这就是ICT技术发展的源动力。
我们具体该如何应对呢?
无线看5G,有线看光纤。
今天这篇文章,小枣君专门讲讲有线,详细分析一下有线通信里最重要的光通信技术,以及围绕光通信技术构建的光传输网络,看看在数智革命的巨大挑战下,光通信究竟是如何应对的。
提到光通信,我们还是要默默感恩高锟博士1966年的创世论文。
正是他的坚持和不放弃,才给我们带来了光纤这么一个几乎完美的通信介质。它具备大带宽、高性能、低成本的特点,为后来人类社会信息化起步,奠定了基础。
我们无法想象,如果没有光纤,我们仅靠金属介质,建立如今覆盖全球的庞大通信网络,到底要消耗掉多少宝贵的资源,会对环境造成怎样的损害。
更不用说,这些成本转嫁到我们普通用户身上,我们将面临怎样高不可攀的通信资费。
光纤
如今,光纤是我们整个数字社会的底座基石。它就像血管,不断输送着数以EB、ZB的数据,连接世界,创造价值。
光通信技术的未来发展趋势,紧密围绕着性能和成本,归纳起来,就是三点:
█ 发展趋势一:全光网的演进
全光网,是我们非常熟悉的名词。
光通信的首要任务,就是传输数据。前面小枣君也提到了,人类社会每天都在面临数据增长。为了避免拥塞,光通信必须紧跟需求发展,持续扩增自己的带宽和容量。
目前,光通信扩增自身传输能力的方法非常明确,就是两条:一,继续提升单波容量,相当于把路修宽。二,升级所有的路由交换节点,实现高速公路的点对点直达(避免换乘)。
单波容量的提升经过数十年的苦心经营,国内运营商当前骨干网已经达到了单波100Gbps的水平。
下一步的发展目标,是单波400Gbps。而制约这一目标的主要障碍,是成本,尤其是光模块这样的核心器件的成本。
除了400G之外,处于研发和试验阶段的,是800G和1.2T。
想要实现单波速率提升,主要有两个办法:采用更高阶的调制方式、提升波特率。
高阶调制虽然可以成倍提速,但抗噪声能力差。也就是,和无线空口一样,外部环境恶化,或者传输距离远,就不能用高阶调制,只能降阶。
高波特率的话,比高阶调制更有用。它既可以提升速率,也不会影响传输距离。但是,高波特率对光电器件要求很高。说白了,属于工艺问题。
光通信频谱带宽延展除了提升单波容量之外,想要增加单根光纤的传输速率,就只能让这根光纤传输更多的波。想要更多的波,就只能进一步扩展光通信的频谱带宽。
光通信其实和无线通信一样的,也是依赖频谱资源。
我们在一根光纤中传输不同频段的光,在考虑保护间隔的前提下,可用的频谱带宽越大,能传的光的波数越多,容量也就越大。
一般情况下,波道采用C波段,频谱资源是4THz。扩展为CE波段后,频谱资源增加20%,为4.8THz。如果采用C++波段,是6THz。如果采用C+L波段,是11THz,相比C波段提升了175%。(延伸阅读:链接)
如果按照单波400G的速率,C++波段(80个波),那么,骨干传输容量可以提升到400G×80个波=32Tbps。
为了进一步提升速率,专家们也没有放弃在光纤上做文章。
新型光纤传输技术,比如MCF、FMF和PCF等,现在正在成为行业热点。光纤头部企业,正在加紧进行技术研发。
全光交换除了提升速率带宽之外,另一个能力提升的手段,就是交换节点的升级扩容,这也是全光网2.0的精髓所在。
光通信的发展目标,是替换所有的电通路。 换句话说,所有的数据传输,全部应该由光通路完成。
光纤不仅要铺到家庭,还要铺到每个房间,每个PC,每台电视,每个冰箱。所有固网接入,全部替换为光,消灭网口。
此外,在设备的内部,也要摈弃光电转化,直接光路到元件、到芯片 。芯片与芯片之间,芯片内部之间,也全部光路。这是光通信的终极发展目标。
对于普通人来说,这个目标是无法想象的,不是吗?
用户侧,目前我们发展到了FTTR(光纤入户)阶段。在骨干侧,随着ROADM和OXC的普及,我们国内已经实现了全光波长交换。
未来,全光波长交换的发展思路就是——向上和向下。一方面,满足小颗粒度的交换和调度(面向行业需求、切片)。另一方面,满足大颗粒的交换和调度(面向骨干网容量扩增)。
想要实现ROADM调度能力的升级,离不开对WSS技术工艺的研究。这也是目前光通信产业链最值得关注的研究方向之一。
█ 发展趋势二:解耦&白盒化
除了通信能力的不断精进之外,光通信发展的第二个关注点,就是成本压缩。
毕竟,企业需要生存,生存离不开利润。想要利润,除了增加收入之外,就只能勒紧裤腰带,减少开支。
作为行业最大的甲方,运营商控制成本最有效的手段,就是扶持产业链。说白了,一项技术越成熟,越开放,做的厂商越多,就越有可能压低价格,最终实现“白菜价”。
而比较悲催的是,在光通信领域,国内三家运营商互不相让,选择了不同的技术体系,让产业链左右为难。
目前,技术标准的争夺日趋激烈,产业链还在观望,举棋不定。
在国企稳增量、杜绝恶意竞争、防止国有资产流失的大背景下,小枣君个人认为,光通信技术路线的妥协归一,是大势所趋。
省下来的钱,都是国家的钱。搞那么多的技术路线,互相内耗,确实没有必要。
在运营商“开源、解耦”的摇旗呐喊下,光通信设备走向灰盒化、白盒化,是必然的。
所有的设备开放解耦,让厂商沦为“低端”制造工厂。这样的话,更多的乙方可以加入,进一步降低设备购买成本,实现运营商自身利益的最大化。接入网那边的Open RAN,其实也是一样的思路。
█ 发展趋势三:网络扁平化
CAPEX(建设成本)看产业链,OPEX(维护成本)呢,只能看企业内功。
运营商的维护成本一直很高,其中最主要的组成部分,是人员工资、设备维护、能耗支出(电费)。
如何降低网络的整体能耗,如何减少网络的运维复杂度,进而降低人力投入,是运营商需要考虑的头等问题。站在光通信的角度,就是考虑单位比特公里传输能耗和单位比特交换能耗的进一步挖潜。
光本来就是节能的技术。传输网中,光域的占比越高,整体的能耗就越低。尤其是WDM向ROADM全光交换演进之后,能耗还能进一步降低。
光通信技术本身的降能耗潜力有限。于是,运营商想到了另一个办法,就是网络至简。
也就是说,尽可能让整个传输网变得简单,减少设备数量 ,提升设备能力,以此来削减运维成本。
网络至简的最重要举措——网络扁平化。
以中国电信为例。当前的中国电信传输网络,从宏观上分为四层,从上到下,分别是国干(一干)、省干(二干)、城域、接入。
电信的想法,是直接把它们干成两层——国干和省干融合,城域和接入融合,变成“骨干+城域”的两层架构。
这样一来,设备数量肯定是减少了,不仅节约了硬件成本,还减少了空间占用和电费开支,以及人力投入。
扁平化后的传输网,将从树型架构变成MESH网状架构。这是一次革命性的创新,也是一次艰巨的挑战。对于网络来说,这相当于是一次脱胎换骨的手术。
█ 发展趋势四:城域网的角色转变
提到了城域网,我觉得有必要专门说一下它。
全光网2.0的发展路线,是先骨干全光,再城域全光。
城域全光的一个特点,就是OTN这种昂贵的设备下沉,从仅用于骨干,变成了城域也有。城域WDM,也将在成本进一步下降后,下沉到城域边缘。
城域全光网,包含了城域核心、汇聚、接入三层。高性能设备的下沉,意味着城域网的定位和服务对象,将会发生明显的变化。
一直以来,运营商们都希望凭借城域接入技术(PON,无源光网络)在C端的成功,将经验复制到B端,打开新的市场。
换句话说,运营商们认为家庭宽带市场已经趋于饱和(现在在推千兆,未来推50G-PON,虽然需求不大),目前希望大力推动针对政企用户的宽带接入市场,满足全业务传输需求。
升级之后,运营商的城域全光网,将实现对移动(基站)、家庭宽带、政企用户、云业务(数据中心)的全面融合承载,也就是“一网通吃”。
政企行业用户的光接入需求中,值得关注的是工业互联网场景。这类场景对传输带宽、确定性时延、安全性、可靠性要求最高,场景复杂,挑战很大。
基于OSU的M-OTN技术体系,就是基于政企用户场景的需求,被提出来的。它可以支持小带宽颗粒多业务承载,满足行业应用的小颗粒低成本传输。
城域全光网和云网融合关系密切。它不仅和数据中心有交集,更是运营商切入政企客户云业务的抓手。例如,运营商可以通过提供光宽带接入,搭配云专线业务,甚至兜售自己的云服务。
█ 发展趋势五:AI智能运维
除了架构变化之外,再想要极简网络,就只能引入先进运维技术的支持。
SDN、SDON这些就不用说了,运营商要求各厂家转发与控制解耦,将所有设备的管理和业务调度能力集中,实现统一管控。厂商肯定不愿意这么做,然后,双方就处于僵持状态。
实现集中管理后,运营商通过引入AI人工智能技术,还有大数据技术,可以实现对整个传输网络的智能运营。这就像是一个全国级的交通调度中心,而且,这个中心还是基于人工智能算法的,潜力极大。
小枣君相信,围绕“AI+SDN”,实现网络流量预测、性能劣化预测、故障根因分析和光纤态势感知,都将变得可行。通信工程师的饭碗,有可能被AI砸得稀碎。
借助AI,网络本身将具备极强的网络自愈能力。出现问题时,AI可以进行快速响应和链路调度,减少业务的中断时长,甚至让客户根本感知不到故障曾经发生过。
除了降成本之外,引入智能运维还有一个好处,就是绿色节能。
通信网络的绿色节能,不再是一句公益口号。它牵扯到运营商重要的政治任务——那就是服务于国家的“双碳”战略。从某种意义上来说,它的重要性,甚至高于省钱。
█ 结语
好啦,以上就是小枣君对光通信未来发展方向的一些思考。
光通信是一个庞大的体系,限于篇幅,还有一些技术动向我没有介绍,例如DCI、WSON、ZR等。将来有机会,我再通过专题,进行详细说明。
我还是那句老话,光传输网络是整个数字社会的基座,重要性极高,比5G高得多。光通信技术,是目前少数值得深入研究的通信领域。
希望广大有志青年能够加入到光通信的研究之中,参与建设更强大更智能的全光3.0甚至4.0,为数字智能革命夯实基础。
谢谢大家的耐心阅读,我们下期再见!
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