5G、AI網(wǎng)絡(luò)演進帶動我國光通信行業(yè)需求上行 多元化融合創(chuàng)新成未來趨勢

1、光通信概述

根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國光通信行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與未來投資研究報告（2024-2031年）》顯示，光通信是通信工程術(shù)語，是以光波為載波的通信方式。相比于傳統(tǒng)的電通信，光通信具有巨大傳輸帶寬、極低傳輸損耗、較低成本和高保真等優(yōu)勢。光通信按光源特性，可分為激光通信和非激光通信；按傳輸介質(zhì)，可分為大氣激光通信和光纖通信；按傳輸波段，可分為可見光通信、紅外光通信和紫外光通信。

光通信與電纜通信性能對比情況

資料來源：觀研天下整理

2、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)持續(xù)迭代優(yōu)化，5G對光通信行業(yè)需求持續(xù)上升

4G網(wǎng)絡(luò)通常采用分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中包括核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)。在無線接入網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)基站（如LTE基站）之間通過交換機連接，形成一個扁平的網(wǎng)絡(luò)拓撲，其中每個基站都可以直接與核心網(wǎng)連接。而5G無線接入網(wǎng)通過引入接入網(wǎng)和應用服務(wù)器的雙向交互，實現(xiàn)無線信道與業(yè)務(wù)的動態(tài)匹配，數(shù)據(jù)吞吐量更大。

光通信作為一種高速、大帶寬的傳輸技術(shù)，能夠滿足5G網(wǎng)絡(luò)對高速傳輸?shù)男枨螅?G通信網(wǎng)絡(luò)將連接大量的終端設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，需要具備大容量的傳輸能力。光纖通信作為一種高密度、大容量的傳輸介質(zhì)，能夠滿足5G網(wǎng)絡(luò)對大容量傳輸?shù)男枨蟆?

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國5G基站總數(shù)達337.7萬個，并且5G行業(yè)應用已融入71個國民經(jīng)濟大類，應用案例數(shù)超9.4萬個，5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)超2.9萬個。而根據(jù)電信《5G時代光傳送網(wǎng)白皮書》中對于城域OTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計，在節(jié)點數(shù)按照收斂比4:20:400:10000=省干層:核心層:匯聚層:接入層，接口數(shù)按照30:23:5:1=省干層:核心層:匯聚層:接入層，測算得出光模塊數(shù)量為：中傳（接入層）為627.6萬個，回傳（匯聚層+核心層）為154.3896萬個，省干網(wǎng)（省干層）為7.5312萬個；共計約為2672萬個。

數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理

3、數(shù)據(jù)中心建設(shè)加速，催生光通信行業(yè)需求增長

同時，近幾年，隨著數(shù)據(jù)流量爆發(fā)，我國數(shù)據(jù)中心數(shù)量不斷增加，光模塊重要性持續(xù)凸顯。隨著終端業(yè)務(wù)演進，數(shù)據(jù)中心需內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)流量遠超過需向外傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量，使得數(shù)據(jù)處理復雜度進一步提高，而光通信技術(shù)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的應用，極大地提高數(shù)據(jù)中心的計算能力和數(shù)據(jù)交換能力，并且成為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連和數(shù)據(jù)中心相互連接的核心部件。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國在用數(shù)據(jù)中心機架數(shù)量達到650萬架，2018-2022年CAGR超過30%。

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4、AI網(wǎng)絡(luò)演進帶動光通信行業(yè)代際升級，多家企業(yè)積極研發(fā)布局

而近期ChatGPT、文心一言等AIGC大模型帶來計算資源需求快速增長，催生AI服務(wù)器需求增長，伴隨著國內(nèi)數(shù)字基礎(chǔ)建設(shè)數(shù)據(jù)負載量的需求量不斷上升，我國AI服務(wù)器市場快速增長，AI網(wǎng)絡(luò)也隨之演進，并且?guī)庸馔ㄐ判袠I(yè)代際升級。

2024年2月，LightCounting對Photonics West（美國西部光電展）和DesignCon 2024兩場展會的亮點進行了總結(jié)，并預測預計首款采用224G通道的產(chǎn)品將于2024年底前推出樣品。而博通在官網(wǎng)給出基于單通道200G光通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，單通道200G光通信技術(shù)可以適配51.2T/102.4T兩個代際的交換機芯片。單通道200G光網(wǎng)絡(luò)包括了EML、VCSEL、CW光源、基于單通道200G方案的1.6T光模塊、線纜等。

2024年6月6日，在中國移動集團研究院和中國移動廣東公司統(tǒng)籌指導下，深圳移動在龍崗移動通信機樓開通全球首個800G空芯光纖傳輸技術(shù)試驗網(wǎng)。據(jù)悉，該試驗網(wǎng)采用單波800Gbps寬譜光傳輸系統(tǒng)，進一步實現(xiàn)基于空芯光纖的20km單芯光纖雙向128Tb/s超大容量傳輸試驗，證明反諧振空芯光纖具備在復雜管網(wǎng)環(huán)境部署的可行性，是空芯光纖及傳輸系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)從技術(shù)原型走向產(chǎn)業(yè)化的重要里程碑。

2024年6月2日，英偉達在COMPUTEX 2024大會上發(fā)表演講，并發(fā)布全新GPU平臺Rubin以及以太網(wǎng)平臺Spectrum-X，并表示交換機Spectrum-X1600與網(wǎng)卡CX9-1600 SuperNIC將于2026年推出，有望推動光模塊需求從1.6T向3.2T進行升級。

由此可見，未來幾年，圍繞400G的技術(shù)方案、應用策略和實際部署都會是光通信廠商關(guān)注的重點。

5、光通信行業(yè)規(guī)模持續(xù)增長，光纖光纜市場份額占比近四成

此外，近幾年，國家大力推進“新基建”政策，為信息通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶來新契機，而光通信作為發(fā)展“新基建”的重要基礎(chǔ)設(shè)施和必要前提，其發(fā)展速度較快。同時，隨著光芯片、光器件等核心部件技術(shù)水平持續(xù)進步，我國光通信行業(yè)能更好地應對海量數(shù)據(jù)及高速運算要求帶來的巨大壓力，進而促進市場規(guī)模也持續(xù)增長。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年我國光通信市場規(guī)模約為1311億元，預計2023年將突破1400億元。從我國光通信市場結(jié)構(gòu)情況來看，光纖光纜、網(wǎng)絡(luò)運營服務(wù)及光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備占據(jù)了我國光通信絕大部分市場份額，占比累計超過90%。其中，光纖光纜市場占比達37%；其次為網(wǎng)絡(luò)運營服務(wù)，占比達29%；再次為光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，占比達26%。

數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理

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6、我國光通信行業(yè)將呈多元化融合創(chuàng)新演進趨勢

長遠來看，超高速率、超大容量、智能化管控與多應用場景融合依舊是未來光通信行業(yè)整體發(fā)展趨勢，并且在光傳感、光計算等光信息處理技術(shù)快速發(fā)展的背景下，與光通信將交叉融合，行業(yè)呈現(xiàn)多元化融合創(chuàng)新演進趨勢。

我國光通信行業(yè)多元化融合趨勢簡析

資料來源：觀研天下整理（WYD）