Schlüsselwörter: Erhöhung der optischen Netzwerkkapazität, kontinuierliche technologische Innovation, schrittweise Einführung von Pilotprojekten für Hochgeschwindigkeitsschnittstellen
Im Zeitalter der Rechenleistung, angetrieben durch den starken Bedarf an neuen Diensten und Anwendungen, werden Technologien zur Verbesserung der multidimensionalen Kapazität, wie Signalrate, verfügbare Spektralbreite, Multiplexverfahren und neue Übertragungsmedien, kontinuierlich weiterentwickelt und innoviert.
Zunächst einmal, aus der Perspektive der Erhöhung der Schnittstellen- oder Kanalsignalrate, der Umfang von10G PONDer Einsatz im Zugangsnetz wurde weiter ausgebaut, die technischen Standards von 50G PON haben sich im Allgemeinen stabilisiert, und der Wettbewerb um technische Lösungen für 100G/200G PON ist intensiv; das Übertragungsnetz wird von der Erweiterung auf 100G/200G-Geschwindigkeiten dominiert, der Anteil der internen oder externen Verbindungsraten von 400G in Rechenzentren dürfte deutlich steigen, während die Entwicklung von Produkten mit 800G/1,2T/1,6T und anderen höheren Datenraten sowie die Forschung zu technischen Standards gemeinsam vorangetrieben werden, und es wird erwartet, dass weitere ausländische Hersteller von optischen Kommunikationsköpfen Produkte oder Entwicklungspläne für kohärente DSP-Prozessoren mit 1,2T oder höheren Datenraten auf den Markt bringen werden.
Zweitens hat sich die schrittweise Erweiterung des kommerziellen C-Bandes auf das C+L-Band hinsichtlich des verfügbaren Übertragungsspektrums als praktikable Lösung für die Branche erwiesen. Es wird erwartet, dass sich die Übertragungsleistung im Labor in diesem Jahr weiter verbessert und gleichzeitig die Forschung an breiteren Spektren wie dem S+C+L-Band fortgesetzt wird.
Drittens wird die Raummultiplextechnologie aus Sicht des Signalmultiplexings langfristig die Übertragungskapazitätsengpässe beheben. Das auf der schrittweisen Erhöhung der Anzahl von Glasfaserpaaren basierende Seekabelsystem wird weiter ausgebaut. Die auf Modenmultiplexing und/oder Mehrfachkernmultiplexing basierende Technologie wird weiterhin intensiv erforscht, um die Übertragungsdistanz zu erhöhen und die Übertragungsleistung zu verbessern.
Aus Sicht neuer Übertragungsmedien wird die verlustarme Glasfaser G.654E zur ersten Wahl für Stammnetze und deren Ausbau vorantreiben. Die Forschung an Glasfasern (Kabeln) für Raummultiplexverfahren wird fortgesetzt. Spektrum, geringe Verzögerung, geringe nichtlineare Effekte, geringe Dispersion und weitere Vorteile stehen im Fokus der Branche, während Übertragungsverluste und Herstellungsverfahren weiter optimiert werden. Darüber hinaus wird erwartet, dass inländische Netzbetreiber im Jahr 2023 Live-Netze mit Hochgeschwindigkeitssystemen wie DP-QPSK 400G für große Entfernungen, 50G PON mit Dual-Mode-Koexistenz und symmetrischer Übertragung in Betrieb nehmen werden. Die Testverifizierung bestätigt die Reife typischer Hochgeschwindigkeits-Schnittstellenprodukte und legt den Grundstein für die kommerzielle Einführung.
Mit der Verbesserung der Datenschnittstellenrate und der Schaltkapazität sind höhere Integration und geringerer Energieverbrauch zu Entwicklungsanforderungen für optische Module der Basiseinheit optischer Kommunikation geworden, insbesondere in typischen Rechenzentrumsanwendungen. Bei einer Schaltkapazität von 51,2 Tbit/s und mehr könnten integrierte optische Module mit einer Rate von 800 Gbit/s und mehr mit dem Wettbewerb zwischen steckbaren und photoelektrischen Gehäusen (CPO) konfrontiert werden. Es wird erwartet, dass Unternehmen wie Intel, Broadcom und Ranovus in diesem Jahr ihre bestehenden CPO-Produkte und -Lösungen weiterentwickeln und möglicherweise neue Produktmodelle auf den Markt bringen werden. Auch andere Unternehmen der Siliziumphotonik-Technologie werden die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich aktiv verfolgen oder genau beobachten.
Darüber hinaus wird Siliziumphotonik im Bereich der photonischen Integrationstechnologie für optische Modulanwendungen parallel zur III-V-Halbleiterintegrationstechnologie existieren, da Siliziumphotonik eine hohe Integration, hohe Geschwindigkeit und gute Kompatibilität mit bestehenden CMOS-Prozessen bietet. Siliziumphotonik findet zunehmend Anwendung in steckbaren optischen Modulen für mittlere und kurze Distanzen und hat sich zur ersten Lösung für die CPO-Integration entwickelt. Die Branche blickt optimistisch in die Zukunft der Siliziumphotonik und geht davon aus, dass ihre Anwendung in der optischen Datenverarbeitung und anderen Bereichen parallel vorangetrieben wird.
Veröffentlichungsdatum: 25. April 2023