【光通信原理】光纤通信(Fiber-optic communication)，也作光纤通讯。光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，首先将电信号转换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起，光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性 ，同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大，保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。

光纤通信的原理就是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤经过光的全反射原理传送在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。

光通信正是利用了全反射原理，当光的注入角满足一定的条件时，光便能在光纤内形成全反射，从而达到长距离传输的目的。光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射，使光线限制在纤芯中传输。光纤中有两种光线，即子午光线和斜射光线，子午光线是位于子午面上的光光线，而斜射光线是不经过光纤轴线传输的光线。

【全光网络】未来传输网络的最终目标，是构建全光网络，即在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。而目前的一切研发进展，都是“逼近”这个目标的过程。

骨干网是对速度、距离和容量要求最高的一部分网络，将ASON技术应用于骨干网，是实现光网络智能化的重要一步，其基本思想是在过去的光传输网络上引入智能控制平面，从而实现对资源的按需分配。DWDM也将在骨干网中一显身手，未来有可能完全取代SDH，从而实现IPOVERDWDM。

城域网将会成为运营商提供带宽和业务的瓶颈，同时，城域网也将成为最大的市场机遇。目前基于SDH的MSTP技术成熟、兼容性好，特别是采用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新标准之后，已经可以灵活有效地支持各种数据业务。

对接入网来说，FTTH(光纤到户)是一个长远的理想解决方案。FTTx的演进路线将是逐渐将光纤向用户推近的过程，即从FTTN(光纤到小区)到FTTC(光纤到路边)和FTTB(光纤到公寓小楼)乃至最后到FTTP(光纤到驻地)。当然这将是一个很长的过渡时期，在这个过程中，光纤接入方式还将与ADSL/ADSL2+并存。

基于上述全光网络构架有很多核心技术，它们将引领光通信的未来发展。ASON、FTTH、DWM、RPR这四项目前是光通信行业最重要的技术。

【光通信技术】

1、ASON

无论从国内研发进展、试商用情况，还是从国外的发展经验来看，国内运营商在传送网中大规模引入ASON技术将是必然的趋势。ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork，智能光网络)是一种光传送网技术。目前的产品和市场状况表明，ASON技术已经达到可商用的成熟程度，随着3G、NGN的大规模部署，业务需求将进一步带动传送网技术的发展，预计2007年ASON将得到更加广泛的商用。

2006年各大主要设备提供商华为、中兴、烽火、Lucent等已经推出了其可商用的ASON产品。中国电信、中国网通、中国移动、中国联通和中国铁通陆续开展了ASON的应用测试和小规模商用。

ASON在国外成功商用的经验表明，ASON将在骨干传送网发挥不可替代的作用。例如，AT&T的140个节点覆盖美国的骨干传送网；BT组建21CN网，目前已建40个ASON节点；Vodafone的131个节点覆盖英国的ASON骨干传送网，等等。

然而，目前ASON在路由、自动发现、ENNI接口等几方面的标准化工作还不完善，这成为制约ASON技术发展和商用的重要因素。未来我国将参与更多的ASON标准化工作，同时，ASON的标准化，尤其是其中ENNI的标准化，将在近年内取得突破性进展。

2、FTTH

FTTH(FiberToTheHome，光纤到户)是下一代宽带接入的最终目标。目前，实现FTTH的技术中，EPON将成为未来我国的主流技术，而GPON最具发展潜力。

EPON采用Ethernet封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合IP网络迅猛发展的趋势。目前，国家已经将EPON作为“863”计划重大项目，并在商业化运作中取得了主动权。

GPON比EPON更注重对多业务的支持能力，因此更适合未来融合网络和融合业务的发展。但是它目前还不够成熟并且价格偏高，还无法在我国大规模推广。

我国的FTTH还处于市场启动阶段，离大规模的商业部署还有一段距离。在未来的产业化发展中，运营商对本地网“最后一公里”的垄断是制约FTTH发展的重要因素，采取“用户驻地网运营商与房地产开发商合作实施”的形式，更有利于FTTH产业的健康发展。从日本、美国、欧洲和韩国等国家的FTTH发展经验来看，FTTH的核心推动力在于网络所提供的丰富内容，而政府对应用和内容的监控和管理政策也会制约FTTH的发展。

3、WDM

WDM突破了传统SDH网络容量的极限，将成为未来光网络的核心传输技术。 按照通道间隔的不同，WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用)可以分为DWDM(密集波分复用)和CWDM(稀疏波分复用)这两种技术。DWDM是当今光纤传输领域的首选技术，但CWDM也有其用武之地。

2006年，烽火、华为等设备厂商都推出了自己的DWDM系统，国内运营商也开展了相关的测试和小规模商用。未来DWDM将在对传输速率要求苛刻的网络中发挥不可替代的作用，如利用DWDM来建设骨干网等。

相对于DWDM，CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、对光纤要求低等优点。未来几年，电信运营商将会严格控制网络建设成本，这时CWDM技术就有了自己的生存空间，它适合快速、低成本多业务网络建设，如应用于城域和本地接入网、中小城市的城域核心网等。

4、RPR

弹性分组环(ResilientPacketRing，RPR)将成为未来重要的光城域网技术。近年来许多国内外传输设备厂商都开发了内嵌RPR功能的MSTP设备，RPR技术得到了大量芯片制造商、设备制造商和运营商的支持和参与。

在标准化方面，IEEE802.17的RPR标准已经被整个业界认可，而国内的相关标准化工作还在进行中。未来RPR将主要应用于城域网骨干和接入方面，同时也可以在分散的政务网、企业网和校园网中应用，还可应用于IDC和ISP之中。

光通信的前景如何？能具体谈谈吗

2020年11月17日，第五届光纤通信技术应用及标准化论坛在北京顺利召开。本次论坛由中国电子技术标准化研究院（以下简称“电子标准院”）主办，从政策、技术、标准等各方面探讨了“新基建”对光纤通信产业的影响。此次论坛得到了工业和信息化部电子信息司和国家市场监督管理总局标准技术管理司的大力支持，工业和信息化部电子信息司金磊处长、国家市场监督管理总局标准技术管理司刘大山处长及电子标准院陈大纪副院长出席论坛并致辞。

陈大纪副院长致欢迎辞，代表主办单位向与会领导、专家及企业代表表示欢迎和感谢。他指出，我国是全球光纤通信的第一大市场，拥有世界级的光通信设备龙头企业，也是光纤生产大国、光器件光模块输出大国,但高端光通信芯片及器件仍然严重依赖于进口,在关键技术、创新能力、工艺水平等方面与国外存在较大差距，伴随5G、工业互联网、数据中心等新型基础设施建设的推进，光纤通信产业将面临新的机遇与挑战。希望本次论坛能为产业链上下游各方提供一个深入交流的平台,共同推动标准和技术进步，助力产业在“新基建”释放的能量中稳定、持续发展，使我国从光纤通信产业大国变为产业强国。

工业和信息化部电子信息司金磊处长在致辞中指出，信息产业是当前和今后国际产业技术竞争的制高点，工业和信息化部电子信息司作为行业主管部门一直高度重视光纤通信产业的发展，制定了《中国光电子器件产业技术发展路线图》，成立了国家信息光电子创新中心，加快制定了大量产业急需的行业标准。本次论坛为光纤通信产业提供了良好的沟通平台，光纤通信标准化工作者应围绕产业发展的关键问题，加强关键技术标准制定，充分发挥标准在衡量和引导产业高质量发展方面的标尺和标杆作用。

国家市场监督管理总局标准技术管理司刘大山处长指出，随着“新基建”的推进，光纤通信产业高质量发展的需求越来越迫切，中国电子标准化研究院作为电子信息领域专业的标准化研究机构，在光纤通信元器件国内外标准化领域做出了积极的贡献。本次论坛加深了产业链上下游的交流和探讨，推动了 科技 和标准协调发展。光纤通信产业应进一步加强标准领域的组织建设，吸纳更多企业资源参与标准化工作；加强标准体系的研究规划，做好十四五期间产业发展和标准规划布局；加强国际合作，持续推动标准自主创新，借助一带一路等国家项目反向输出标准，以标准带动国际技术合作。

在嘉宾演讲环节，来自光纤通信领域的10位权威专家——中国工业互联网研究院总工程师王宝友、中讯邮电咨询设计院有限公司高级专家贺永涛、华为技术有限公司光接入高级架构师及标准专家刘德坤、中国移动通信集团设计院资深专家丁为民、江苏亨通光电 科技 有限公司光缆总经理轩传吴、上海交通大学电子工程系副教授马麟、中航光电 科技 股份有限公司通讯与工业事业部研究院院长 武学顺、武汉光迅 科技 股份有限公司高级标准经理宋梦洋、中天 科技 股份有限公司光缆研发经理周娟以及中国电子技术标准化研究院高级工程师张戈，分别做了专题演讲，内容涵盖工业互联网、5G、数据中心、智能制造等方面的应用需求及在光纤通信领域的具体实践，同时也囊括了光缆、光芯片、光器件技术进展及标准探讨。

本次论坛由电子标准院基础产品研究中心张玉芹主任主持，来自运营商、制造商、科研院所、高等院校、金融机构的80余名专家及代表参加了现场论坛。论坛活动对营造我国光纤通信领域的标准创新氛围、推动我国光纤通信元器件领域的技术发展具有重要意义，电子标准院将在标准化领域持续加强产业合作，把握标准需求，做好行业服务，通过标准化工作推动光纤通信行业的技术进步和高质量发展。

光通信是采用光纤作为主要的传输媒质来实现用户信息传送的通信技术的总称，具体包括用于运营商电信网络和企业级数通建设所需的光纤光缆、光器件/光模块、光主设备等光通信产品，以及光网络的规划、建设和优化等网络服务。

市场规模快速增长

自2013年“宽带中国”的提出和4G建设周期启动以来，中国光通信连续多年呈现高速增长。然而，随着FTTx和4G铺设接近尾声，5G刚刚开始商用，中国光通信市场尤其是光纤光缆市场在2019年面临青黄不接。代表性指标光纤单价也从2012年的百元每芯公里降至2018年的65元每芯公里，2019年中国移动1.05亿芯公里的普通光纤集采单价更是降到30元每芯公里左右。

已经渐入高潮的5G网络建设会终结光通信产业短暂的下滑趋势。然而，相较于FTTX，5G对光通信整体需求较小且平稳，难以再造复合增长率高达15%的“辉煌十年”。短期来看，从光纤光缆和光设备环节出发，行业龙头企业凭借体量优势将业务逐渐延伸至上游光器件、光模块、光芯片等高利润环节中长期来看，光通信领域的核心价值在于5G及数通行业应用，目光长远的企业已经开始积极拥抱5G新业态，共同助力中国光通信市场繁荣。初步估计中国光通信市场规模仍将保持12%左右的年均复合增速，到2025年市场规模阶超过1700亿元。

资本提供新动力

从2019-2020年的主要投融资事件来看，在光通信领域的投融资事件主要发生在光模块/光器件和光芯片方面，这是由于5G产业的加速给光模块/光器件和光芯片市场带来了全新的动力。

光纤光缆业务稳定 光模块占比有望提高

光纤光缆是中国光通信产业的传统优势领域，自2017年光纤预制棒产能达到预期以来，中国光纤企业出货量即占据全球市场一半以上。2019年，尽管光纤单价大幅降低，体量巨大的光纤光缆产业仍然以329.6亿元的产业规模成为细分领域龙头。光模块/光器件领域，越来越多主营光通信的上市公司，通过收购公司、收购技术团队，或者设立新产品线等方式，涌入到光模块领域，2019年的表现尤为明显，武汉光谷地区已经拥有数十个光模块研发中心。自主程度最低的光芯片领域仍然以中低端芯片为主。

数通市场对光模块/光器件的刺激远大于其他细分行业。未来几年，随着流量的暴增，包括谷歌、微软、亚马逊、Facebook、阿里、腾讯、百度等互联网公司在全球范围内不断新建数据中心来应对这一挑战，数通市场的增长将会十分显著。而数通市场对光模块/光器件的需求远大于其他细分行业，100G以上的高速光模块将迎来发展高潮，市场结构占比将逐年提升。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国通信产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》，

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