相干傳輸?shù)恼Q生改變了光傳輸速度的擴(kuò)展范例，其引入的電子數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）成為增加城域和長(zhǎng)途W(wǎng)DM網(wǎng)絡(luò)容量的關(guān)鍵推動(dòng)因素。在過去，盡管波長(zhǎng)容量的提升依賴于光源、調(diào)制器和探測(cè)器的速度演進(jìn)，但DSP和它們實(shí)現(xiàn)的相關(guān)復(fù)雜調(diào)制編碼，已經(jīng)成為如今增加網(wǎng)絡(luò)容量的主要驅(qū)動(dòng)因素。隨著光傳輸速度達(dá)到每波400Gbit/s以上，日益重要的相干DSP為光學(xué)供應(yīng)商和行業(yè)格局開辟了重大變革的可能性，這是基于兩個(gè)重要且新興動(dòng)態(tài)所做出的判斷。

       首先，新型能力可將擴(kuò)展波長(zhǎng)速率（光學(xué)和DSP）所用技術(shù)封裝集中在低功耗、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、長(zhǎng)距離可插拔模塊中，并最大程度保留網(wǎng)絡(luò)性能。在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的帶領(lǐng)下，像光互聯(lián)論壇（OIF）提出400G ZR（一種簡(jiǎn)單、低成本的以太網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)），為尋求部署WDM傳送光學(xué)的超大數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商和分組交換機(jī)供應(yīng)商提供一種可接受的“即插即用”方式直接進(jìn)入分組平臺(tái)，從而消除專用光傳送系統(tǒng)的需求和相關(guān)的額外費(fèi)用。早期案例是Microsoft在短距離或城域網(wǎng)上通過開放線路系統(tǒng)廣泛部署ColorZ 100Gb/s可插拔光學(xué)QSFP28以直接連接路由器和交換機(jī)，從而消除任何中間光傳送系統(tǒng)的需求。

       與此同時(shí)，向400Gbit/s以上運(yùn)行的可插拔WDM模塊轉(zhuǎn)變從根本上要求使用相干技術(shù)，其適用范圍甚至包括了城域網(wǎng)。當(dāng)然到目前為止，雖然波長(zhǎng)速率可擴(kuò)展到100G，傳輸距離達(dá)40-80km的水平，但不會(huì)擴(kuò)展到400GGb/s甚至更高。

       這種能力將越來越多地應(yīng)用于數(shù)字相干光學(xué)（DCO）模塊，該模塊將相干DSP和高速光學(xué)器件封裝成一個(gè)獨(dú)立的符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊中。目前行業(yè)重點(diǎn)是開發(fā)采用7nm硅制程技術(shù)的下一代低功耗DSP，預(yù)計(jì)到更快速的網(wǎng)絡(luò)通信未來，它可以跟高速光學(xué)器件集成到符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)400Gbit/s WDM DCO可插拔模塊中。這將使DSP成為廣泛的大容量網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用所需的基本構(gòu)成，也是光學(xué)產(chǎn)業(yè)生態(tài)中努力成為或仍是主導(dǎo)者的供應(yīng)商們所追求的關(guān)鍵技術(shù)。

       對(duì)于光學(xué)供應(yīng)商而言，無論是系統(tǒng)供應(yīng)商還是器件制造商，獨(dú)立掌握DSP技術(shù)會(huì)有重要好處，可以更嚴(yán)格地控制所需的功能，規(guī)格和路線圖，并以制造成本采購DSP芯片。另一方面，為使好處轉(zhuǎn)化成實(shí)際收入，供應(yīng)商需要用海量的產(chǎn)品來攤薄新型DSP的研發(fā)投入。鑒于新DSP所需的研發(fā)投資已達(dá)到數(shù)千萬美元，內(nèi)部DSP能力可以最大程度地優(yōu)化公司財(cái)務(wù)，有利于滿足大型或快速增長(zhǎng)供應(yīng)商對(duì)所需要的運(yùn)營(yíng)成本和盈利能力。

       對(duì)于沒有DSP專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)供應(yīng)商或器件模塊制造商來說，只能依賴于外部DSP技術(shù)或芯片供應(yīng)商。然后，這些供應(yīng)商必須以或許比制造成本高一個(gè)數(shù)量級(jí)或更高的價(jià)格來采購DSP芯片。這增加了光學(xué)產(chǎn)品的成本，并限制盈利能力，并且可能對(duì)外部供應(yīng)商產(chǎn)生戰(zhàn)略依賴性，以獲得維持產(chǎn)品領(lǐng)先地位所需的關(guān)鍵技術(shù)。

       這些動(dòng)態(tài)為光學(xué)供應(yīng)商行業(yè)格局的全新重塑創(chuàng)造了條件。有趣的是，相干DSP的復(fù)雜性和新穎性導(dǎo)致DSP技術(shù)知識(shí)集中在一些關(guān)鍵供應(yīng)商手中，以DSP技術(shù)為依據(jù)，將目前供應(yīng)鏈分為“有”和“沒有”的市場(chǎng)格局。

       Ciena、Cisco、Infinera和Nokia等主要光學(xué)系統(tǒng)供應(yīng)商 已經(jīng)具備內(nèi)部DSP技術(shù)能力，使得這些供應(yīng)商在每波100Gbit/s和200Gbit/s速率的相干網(wǎng)絡(luò)部署中發(fā)揮了重要作用。（目前尚不清楚華為是否“有”，或者它是否只從外部元件供應(yīng)商那里采購DSP）。同時(shí)，專業(yè)DSP供應(yīng)商如Acacia、Inphi和NTT Electronics（NEL）等可以作為“沒有”的DSP技術(shù)供應(yīng)商。DSP生態(tài)系統(tǒng)中的其他供應(yīng)商包括Broadcom，ViaSat，Macom和其他可提供關(guān)鍵知識(shí)產(chǎn)權(quán)的供應(yīng)商，如ADC / DAC接口，DSP算法和ASIC設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)。

       系統(tǒng)供應(yīng)商Ciena似乎希望在傳送系統(tǒng)收入面臨挑戰(zhàn)的格局下依然保持領(lǐng)先，其利用先進(jìn)DSP優(yōu)勢(shì)，攜手合作伙伴共同研發(fā)的集成DSP/光學(xué)模塊創(chuàng)造新產(chǎn)品、收入和客戶機(jī)會(huì)。

       Ciena似乎看到了這一戰(zhàn)略的潛在優(yōu)勢(shì)，該公司目標(biāo)是依靠DSP優(yōu)勢(shì)在三年內(nèi)新增5000萬美元收入。 另一家系統(tǒng)供應(yīng)商Infinera似乎正在探索相似策略，以便將集成數(shù)字相干光學(xué)（DCO）產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為收入。DSP技術(shù)作為差異化商業(yè)模式的重要性正在垂直整合中突顯作用。與Acacia和Inphi一樣，Ciena和Infinera可以通過通過高速光學(xué)器件的垂直整合來強(qiáng)化內(nèi)部DSP技術(shù)積累，具備與器件模塊商直接競(jìng)爭(zhēng)的垂直集成DCO模塊的供應(yīng)能力。

       自成立以來，Infinera構(gòu)建高速光子集成電路（PIC）光學(xué)器件的能力一直是該公司業(yè)務(wù)模式不可或缺的一部分。Infinera強(qiáng)調(diào)了垂直整合的重要性，并宣稱內(nèi)部PIC和DSP技術(shù)能力是如何支持該公司在收購Coriant交易案中實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)協(xié)同效應(yīng)和成本節(jié)約的戰(zhàn)略。與此同時(shí)，Ciena向垂直整合光學(xué)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變引起行業(yè)的關(guān)注，該公司2016年收購光學(xué)器件商TeraXion獲得內(nèi)部高速光學(xué)功能。Nokia近期使用PSE-3技術(shù)升級(jí)了其支持DSP的傳輸系統(tǒng)，在這個(gè)領(lǐng)域仍然是一匹黑馬。

       在“沒有”的陣營(yíng)中，光學(xué)供應(yīng)商沒有內(nèi)部DSP功能。 該組包括傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商和尋求提供集成數(shù)字相干光學(xué)（DCO）或可插拔相干400Gbit / s WDM模塊的光學(xué)組件/模塊供應(yīng)商。 沒有內(nèi)部DSP技術(shù)的組件供應(yīng)商范圍廣泛，包括用于相干100G/200G網(wǎng)絡(luò)的高端光學(xué)器件供應(yīng)商，如Lumentum/Oclaro，F(xiàn)inisar和II-VI Photonics，以及數(shù)據(jù)通信光模塊供應(yīng)商AOI、Innolight、Intel、Source Photonics等，這些系統(tǒng)和器件商必須依靠外部DSP芯片技術(shù)供應(yīng)商來構(gòu)建具有競(jìng)爭(zhēng)力的相干光學(xué)產(chǎn)品。

       雖然系統(tǒng)供應(yīng)商探索并研發(fā)DCO模塊產(chǎn)品的行動(dòng)可能被視為對(duì)器件模塊商的威脅，但它也為后者公司進(jìn)一步整合提供了機(jī)會(huì)。今年宣布由Lumentum收購Oclaro成為頭條新聞，并突出了規(guī)模對(duì)于確保持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的重要性。隨著相干光器件轉(zhuǎn)向400Gbit/s和可插拔DCO模塊，器件行業(yè)中更多合并交易存在重大機(jī)遇。這將推動(dòng)主要參與者在同一屋檐下尋求進(jìn)一步整合高速光學(xué)和DSP技術(shù)，以提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的DCO模塊產(chǎn)品，并從垂直整合中獲得必要的成本降低和盈利能力。這些動(dòng)態(tài)也為專業(yè)DSP供應(yīng)商創(chuàng)造了重要機(jī)遇。獨(dú)立DSP供應(yīng)商可以利用其技術(shù)的重要性，擴(kuò)展到400Gbit/s的速度，超越傳統(tǒng)光學(xué)器件商的主導(dǎo)地位或是通過提供關(guān)鍵技術(shù)成為缺乏DSP技術(shù)的光學(xué)系統(tǒng)或器件商的戰(zhàn)略供應(yīng)商持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品所需的產(chǎn)品。

       與此同時(shí)，這些DSP專家可能成為并購活動(dòng)中的重要參與者，其中組合將尋求將其核心技術(shù)與光學(xué)組件或系統(tǒng)業(yè)務(wù)配對(duì)，以利用垂直整合的優(yōu)勢(shì)。

       光學(xué)行業(yè)的資深人士可能會(huì)覺得具有諷刺意味的是，近期，通過電子產(chǎn)品的創(chuàng)新，主要通過回歸垂直整合的商業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)持續(xù)擴(kuò)容的途徑。與此同時(shí)，光學(xué)行業(yè)對(duì)激進(jìn)和突然的變化并不陌生，往往是通過意想不到的后果。 因此，隨著電子技術(shù)成為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的關(guān)鍵推動(dòng)因素，摩爾定律進(jìn)入光學(xué)生態(tài)系統(tǒng)，以極快的速度進(jìn)行的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新可以成為當(dāng)前光學(xué)生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)，普遍和廣泛重新調(diào)整的催化劑。