详细分析2022年光通信器件行业现状及发展前景
发布时间：2022-05-12 10:20:31 来源：项目投资立项信息网
作为信息网络的基础，光通信系统是新一代信息技术发展的瓶颈，而作为通信系统基础的光通信器件，其发展水平是新一代信息技术发展瓶颈中的瓶颈。虽然近十年来，我国的光通信产业取得了迅猛发展和骄人成绩。
国产光通信器件厂家在全球光通信器件市场份额中占据第一的位置，但是光通信器件产业与国际领先水平还有较大差距，目前国内核心的光通信芯片及器件仍然严重依赖于进口，高端光通信芯片与器件的国产化率不超过10%，“大而不强”的问题突出。与设备、光纤光缆市场相比，光通信器件领域还处在充分竞争时代，由于很多光通信器件企业都是在某一细分领域精耕细作，造成了厂商众多，集中度低的市场格局，市场份额相对分散。
我国光通信器件市场规模在近几年与全球保持相同的增长趋势，中国光通信器件市场约占全球25%～30%左右的市场份额。然而，尽管我国拥有全球最大的光通信市场、优质的系统设备商，但是我国光通信器件行业在全球所占份额与现有资源并不相匹配。2017-2019年，中国光通信器件行业市场规模以10%左右的增速不断增长，2019年规模达31.6亿美元。
一、2019年光通信器件行业发展状况分析
根据咨询机构Ovum数据，2015—2021年，全球光通信器件市场规模总体呈增长趋势。其中，电信市场和数据通信市场对光通信器件的需求保持稳定的增长，而接入网市场需求趋稳。与设备、光纤光缆市场相比，光通信器件领域还处在充分竞争时代，由于很多光通信器件企业都是在某一细分领域精耕细作，造成了厂商众多、集中度低的市场格局，市场份额也相对分散。
我国光通信器件市场规模在近几年与全球保持相同的增长趋势，中国光通信器件市场约占全球25%～30%左右的市场份额。然而，尽管我国拥有全球最大的光通信市场、优质的系统设备商，但是我国光通信器件行业在全球所占份额与现有资源并不相匹配。
我国光通信器件厂商以民营中小企业为主，大多没有其他业务支撑，规模普遍较小，企业群体不够强壮，在自主技术研发和投入实力方面相对较弱，主要集中在中低端产品的研发、制造上，核心基础光通信器件研发生产能力薄弱。
从市场占比分析，中国企业实力偏弱，全球光通信器件市场占有率前十名企业中仅有一家中国企业。
根据行业供给情况给出的光收发模块、光芯片、电芯片国产化率测算数据，10Gb/s速率的光芯片国产化率接近50%，25Gb/s及以上速率的国产化率远远低于10Gb/s速率的产品，国内供应商除了可以提供少量的25Gb/sPIN器件和APD器件外，25Gb/sDFB激光器芯片则刚刚完成研发。25Gb/s速率模块使用电芯片基本依赖进口。
在5G承载技术方案与产业研究方面。5G回传的方案相对统一，接入层是25G、50G为主，在建设初期，5G的带宽和容量尚未扩大，25G第一级回传基本满足需求，随着网络规模的扩大和网络的集中，将来50G、100G将会在接入层出现。在汇聚层和核心层，当前以100G为主，随着网络规模的扩大和网络的集中，到未来可能会到400G，甚至可能会用波分的技术去提升容量。
在5G前传方面存在几种技术，最成熟的CWDM是发展最早且最成熟的，它可以支持6波，LWDM/MWDM支持12波25G，并可以进一步节省光纤。对于光模块来说，前传25G/10G的接口是兼容的，这方面技术也非常成熟。对100G来说需要高密度及低功耗的封装，比如SFP28。5G建设的整体要求需要达到低成本且互联互通，互联互通本质上也是进一步降低成本。
共建共享的模式下，CRAN将成为主要应用场景。CRAN具备以下几种优势：
一、CRAN方式相对DRAN可减少末端机房及传输设备需求，节省站址获取、机房租金及传输成本，理论上集中度越高效果越明显;
二、由于DU集中放置便于统一维护，因此在建设成本和维护成本上较DRAN有一定优势，CRAN将成为5G建设的主要部署模式;
三、同时CRAN方式可实现DU的池组化或云化，实现基带资源的共享和多站间的业务协同。因为CRAN对前传光纤消耗较较大，xWDM将成为主流。
举例电信联通共建共享分析，当共建共享后，100M变为了200M，站型从S111升级为S222，也就是说，3.5GHz载频的前传需求光模块从3个25G变成6个25G。随着5G的发展，将来会引入更多10G前传接口需求。在频谱为3.5GHz200MHz+2.1GHz下，将用到6个25Gb/s+3个10Gb/s(单锚点)或6个25Gb/s+6个10Gb/s(双锚点);将来3.5GHz200MHz+2.1GHz+1.8GHz的频谱中，将采用6个25Gb/s+4个/8个10Gb/s。
面向DRAN的应用场景下，光模块的传输为传输距离较短使光纤成本的敏感度降低，因此， 25Gb/sBiDi方案是比较靠谱的方案。2018年开始，25Gb/sBiDi的技术已经深入研究并制定标准。该方案内部采用DML+PIN的方式，成本较低且支持工温，可靠高等优势，产业走向成熟，多厂商支持且可互联互通。
面向CRAN的应用场景时，光纤直驱对光纤的消耗则太大，不具优势。对于CRAN的解决方案有几种。无源CWDM方案是最成熟的，采用DML+PIN的方式。无源CWDM方案的优势为方案简单，无温控(TEC)，成本低;4波CWDM在数据中心有海量应用，6x10GCWDM方案在4G前传有应用，产业链成熟;支持100MHz载频的单站单纤。近期，在中国移动各省公司和电信集团集采推动下，出货量达到几十万，价格下降快。
3通道25GCWDM更经济6通道25GLWDM更具性能优势
无源CWDM方案面临以下几个问题：1.面向共建共享的200MHz载频，需要2芯/2套系统;2.维护余量不足;3.产品合格率压力;4.环境高低温考验。CWDM从3*25G升级支持6*25G可选方案中，方案一：C-band，需要高成本EML+PIN方案，成本较高，暂不可行。方案二：利用环形器，采用同波方案，在现有CWDM6波基础上，扩展支持12波，但将面临插损指标，反射影响及产业链支持不足三大挑战。
除此之外，业界正在研究的单纤12×25WDM前传三种方案为：由中国移动主导，产业封闭的MWDM(中等波分复用)方案;中国电信+信通院联合牵头，产业开放的LWDM(细波分复用);中国联通主导的G.Metro(DWDM密集波分复用)，三种方案各具特点。
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