搭上雲端/物聯網發展熱潮　光通訊元件市場商機閃耀

寬頻通訊市場金「光」閃閃。近年Google、Facebook、阿里巴巴和百度等網路營運商不斷投資擴建超大規模資料中心(Hyperscale Data Center)，並從10Gbit/s、40Gbit/s乙太網路(Ethernet)一路升級至目前的100Gbit/s規格，甚至開始朝400Gbit/s發展，已帶動龐大商機，包括光線路終端(OLT)、光網路單元(ONU)設備，以及光通訊處理器、光電轉換元件、小型可插拔(SFP)模組、四通道小型可插拔(QSFP)光收發模組和主動光纖纜線(AOC 另一方面，因應4G長程演進計畫(LTE)行動回程(Backhaul)網路、物聯網(IoT)骨幹網路的頻寬需求，電信商亦積極拓展10G被動光纖網路(PON)，激勵晶片商、網通設備業者群起搶攻商機，亦助長光通訊市場發展聲勢。

100G網路布建增溫　光通訊元件產值看漲

在超大規模資料中心，以及電信骨幹/接取網路頻寬升級需求帶動下，新一代100Gbit/s寬頻通訊技術導入潮正式爆發，刺激全球光通訊元件市場產值逐年攀升。據國際研究機構Ovum最新報告指出，2014年廣域網路(WAN)、資料網路(Datacom)和寬頻接取(Broadband Access)等三大光通訊元件市場的總產值(圖1)，將較2013年成長8%，2013～2019年的年複合成長率(CAGR)將上看10%，並可望於2019年達到123億美元規模。

圖1　2011～2019年全球光通訊元件市場產值分析

隨著10G、40G乙太網路和光纖技術臻於成熟，資料中心業者也開始導入25G/28G光通訊元件，建構下世代多通道100G網路，並展開400G技術先期研發測試，以因應未來數以百倍、千倍計算的網路頻寬需求。

Ovum通訊零組件研究負責人Daryl Inniss表示，2015年將是100G網路技術商用元年，包括100G高密度分波多工(Dense Wave Division Multiplexing, DWDM)、可重構型光分插複用器(ROADM)與光傳輸網路(OTN)解決方案皆將在進駐超大規模資料中心；2016年後，超高頻寬廣域網路、資料網路和光纖到天線(FTTA)收發器設計，亦將持續驅動100G元件需求。

安立知業務暨技術支援部門專案副理王榆淙(圖2左)指出，長程演進計畫(LTE)、雲端相關應用快速發展，使得網路流量負載能力與資料中心數量的要求日益增加，因此，LTE骨幹網路所採用的通用公共無線電介面(CPRI)模組，以及雲端資料中心配備的SFP+/QSFP相關模組的需求皆與日俱增，且通道速率正加速往100G發展，進而帶動新的元件設計和測試商機。

圖2　安立知業務暨技術支援部門專案副理王榆淙(左)認為，新一代資料/電信寬頻網路將帶動龐大測試商機。右為安立知業務暨產品技術支援部門副理杜建一

王榆淙強調，在高頻傳輸架構下，訊號抖動(Jitter)相關測試的重要性將更加突顯，不論是傳輸訊號的抖動分析，或是接收電路的訊號抖動耐受度(Jitter Tolerance)都已成為模組廠和量測儀器業者關注焦點，以確保訊號傳輸品質和可靠度。

據悉，100G乙太網路模組主要的開發挑戰，來自於廠商須在小型模組內塞入四路25Gbit/s傳送/接收電路，並進行多通道傳輸測試，因此儀器商對推動100G乙太網路商用將扮演關鍵角色。對此，王榆淙強調，該公司已推出完整的100G乙太網路研發和產線測試方案，可提供25G/28G多通道訊號測試、模組訊號抖動分析/耐受度驗證和誤碼率測試(BERT)，有助推進100G乙太網路產品上市時程。

電信商擴大部署　10G PON供應鏈加速成形

不僅資料中心網路，電信骨幹網路升級亦迫在眉睫，尤其在LTE高速資料下載、4K影音串流應用需求快速升溫之際，全球電信商更是投資不手軟，紛紛擴大採購新一代10G PON解決方案，以擴充網路頻寬。

王榆淙強調，行動影音資料量正以超乎預期的速度增長，包括北美、日本、韓國電信業者，以及中國大陸三大電信商皆力拱下世代10G超高速被動光纖網路(GPON)和乙太網路被動光纖網路(EPON)，因而帶動相關零組件需求(圖3、4)，並吸引博通(Broadcom)、領特(Lantiq)及海思等晶片商搶推新方案。

圖3　2013～2017年GPON ONU出貨成長趨勢

據悉，今年10G EPON與10G GPON晶片已陸續就位，並正逐步放量，因此台灣光通訊模組廠亦開始大舉開發對應產品，期搶占電信骨幹網路革新商機。王榆淙更強調，隨著10G PON供應鏈日益成熟，包括阿爾卡特朗訊(Alcatel-Lucent)、愛立信(Ericsson)、華為、中興和烽火通信等業者，也加快電信局端和終端網路設備研發腳步，並正分別攜手電信營運商投入網路試運行。

光通訊網路基於高頻寬的特性，將在未來的行動異質網路(HetNet)架構中，扮演關鍵的後端傳輸骨幹角色，串連基地台所接收到的無線訊號到雲端資料中心，或是從雲端將所需訊號經由基地台傳輸到用戶端，主要使用到的規範如LTE骨幹網路的通用公共無線電介面，以及資料中心的無線寬頻(InfiniBand)和乙太網路傳輸技術。

圖4　GPON主要應用與相關元件規格分析

至於網路測試方面，從1G PON升級至10G PON，由於發射頻率差異甚鉅，所以包括板級(Board-level)、系統和主體網路架構都須更動，對電信商而言，施工所占的投資成本比例勢將更加突顯，因此對相關晶片、模組及設備的測試和驗證要求也更加嚴格，以確保連線品質，讓建置作業能一次到位。

看好市場需求，量測業者已競相推出10G PON實體層測試方案，包括高速、高頻示波器和誤碼率分析儀，搶攻新一代光通訊模組和系統驗證商機。

不過，領特(Lantiq)CPE產品部門總監陳耀堂認為，目前光通訊網路在布建上仍有許多限制，因此電信商在傾力投資10G PON技術之餘，還須思考更彈性的網路布建模式，以貼近使用者需求。舉例來說，光纖到分配點(FTTdp)架構即是串連PON骨幹網路和家庭數位用戶迴路(DSL)的可行方案，透過將PON接取網路連到大樓或距離房子數百公尺外的中繼點，再橋接至DSL網路，既能提升傳輸效率，又能簡化網路布建複雜度。

如此一來，家庭用戶僅須安裝支援GPON SFP模組的設備，就能利用既有的有線銅纜分配到數百M～1Gbit/s的頻寬，對電信商和使用者而言，都是省時省力的作法。

受惠於網路業者和電信商擴大投資下世代網路，光通訊供應鏈業者可望迎接另一波發展高峰，有助刺激未來幾年的營收成長。