100G：承前啟后 蓄勢(shì)待發(fā)

　　傳輸速率不斷提升是支撐寬帶信息網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的重要基礎(chǔ)。100Gb/s技術(shù)自2007年Verizon首次啟動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)演示以來(lái)，近幾年一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)技術(shù)。隨著標(biāo)準(zhǔn)化工作的逐步完善、100Gb/s路由器和光波分復(fù)用（WDM）傳輸設(shè)備的應(yīng)運(yùn)而生以及國(guó)外運(yùn)營(yíng)商100Gb/s試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的日益增多，100Gb/s承前啟后、蓄勢(shì)待發(fā)，將主導(dǎo)高速傳輸商用市場(chǎng)。

　　100G技術(shù)實(shí)現(xiàn)路線

　　承前啟后

　　在傳輸速率顯著提升的情況下，傳輸系統(tǒng)至少保持與原有傳輸速率在同一個(gè)量級(jí)上，并要求在高速傳輸領(lǐng)域有持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新。譬如長(zhǎng)距傳輸速率從2.5Gb/s提升到10Gb/s時(shí)，典型的技術(shù)創(chuàng)新是采用色度色散（CD）補(bǔ)償和外調(diào)制技術(shù)等；傳輸速率從10Gb/s增加到40Gb/s速率時(shí)，主要通過引入多種不同相位調(diào)制、同時(shí)結(jié)合偏振復(fù)用以及基于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的相干接收等新技術(shù)，來(lái)解決色散、光信噪比（OSNR）、非線性等限制以保證有效傳輸距離；當(dāng)傳輸速率從40Gb/s跨越到100Gb/s速率時(shí)，除了繼續(xù)采用偏振復(fù)用和相干接收等技術(shù)之外，基于軟判決的前向糾錯(cuò)（FEC）技術(shù)也是典型的技術(shù)創(chuàng)新之一。

　　從100Gb/s技術(shù)目前選擇的技術(shù)路線來(lái)看，前期在40Gb/s速率上進(jìn)行的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)探索至關(guān)重要，如果沒有40Gb/s技術(shù)的研究和應(yīng)用基礎(chǔ)，在2~3年時(shí)間內(nèi)100Gb/s核心技術(shù)不會(huì)取得如此大的突破。相對(duì)40Gb/s偏振復(fù)用和相干接收技術(shù)，雖然100Gb/s采用類似的實(shí)現(xiàn)機(jī)理，但由于比特率（波特率）增加了2.5倍，無(wú)論是在光域還是在電域的處理都將帶來(lái)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，尤其是電域的高速信號(hào)處理，如30Gb/s量級(jí)速率的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理（ADC）等。同時(shí)，100Gb/s的技術(shù)突破和研究思路同時(shí)也將為后續(xù)400Gb/s甚至1Tb/s超高速傳輸技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，而100Gb/s技術(shù)傳輸碼型和調(diào)制方式的統(tǒng)一也將為后續(xù)光電器件和模塊的規(guī)�；�生產(chǎn)，以及規(guī)�；瘧�(yīng)用時(shí)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、測(cè)評(píng)及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等創(chuàng)造條件。

　　100G標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備

　　齊頭并進(jìn)

　　100Gb/s標(biāo)準(zhǔn)主要集中在客戶接口、線路接口以及線路傳輸?shù)确矫妫�目前主要有IEEE、ITU-T和OIF等國(guó)際組織來(lái)負(fù)責(zé)制定對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.3ba已完成100GE客戶接口規(guī)范， IEEE 802.3bj正在規(guī)范100GE的背板及銅纜傳輸規(guī)范，而成本和功耗更低廉的下一代100GE客戶接口也正在討論當(dāng)中。另外，線路接口和系統(tǒng)傳輸參數(shù)目前主要由OIF和ITU-T進(jìn)行規(guī)范，OIF已發(fā)布100G光模塊、FEC等協(xié)議文件，而ITU-T SG15的Q11主要規(guī)范了第4階光通路傳送單元（OTU4）等100Gb/s邏輯信號(hào)結(jié)構(gòu)，ITU-T SG15的Q6則側(cè)重于100Gb/s 物理層的規(guī)范研究。N×100Gb/s WDM系統(tǒng)的線路傳輸參數(shù)主要由國(guó)內(nèi)CCSA TC6進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，已經(jīng)完成了相關(guān)研究課題，預(yù)計(jì)2012年年初的會(huì)議將首次討論行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。

　　從2007年出現(xiàn)100Gb/s速率傳輸演示以來(lái)，無(wú)論是路由器還是WDM傳輸設(shè)備廠商，均在100Gb/s技術(shù)研發(fā)方面取得了突破性進(jìn)展。目前，主流的路由器廠商和傳輸廠商一般均可提供100GE路由器與100Gb/s WDM及光傳送網(wǎng)（OTN）設(shè)備。國(guó)內(nèi)傳輸設(shè)備廠商華為、中興、烽火均宣稱目前可提供商用級(jí)別的基于雙極化四相相移鍵控（DP-QPSK）相干接收實(shí)時(shí)處理的100Gb/s傳輸設(shè)備。

　　100G應(yīng)用及時(shí)機(jī)

　　蓄勢(shì)待發(fā)

　　隨著高帶寬新型業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展和高速傳輸技術(shù)的日益成熟，基于100Gb/s高速傳輸?shù)膽?yīng)用需求日趨明顯，根據(jù)Lightcounting、Ovum等國(guó)外咨詢公司的最新預(yù)測(cè)，100Gb/s技術(shù)及其光模塊市場(chǎng)將在未來(lái)5年呈現(xiàn)強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭。

　　從實(shí)際發(fā)展來(lái)看，100Gb/s技術(shù)最近兩年已得到一定程度的商用或試用，今年典型的應(yīng)用如華為在KPN的100Gb/s部署、阿朗在法國(guó)Completel的100Gb/s升級(jí)、中國(guó)香港新世界電信的100Gb/s部署、Verizon部署Ciena的100Gb/s設(shè)備、華為在俄羅斯多家運(yùn)營(yíng)商的100Gb/s演示等。業(yè)界預(yù)計(jì)，經(jīng)過今年年底到明年的首輪測(cè)試驗(yàn)證，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商將有可能在2013年啟動(dòng)建設(shè)100G試商用網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的寬帶壓力持續(xù)增加，預(yù)計(jì)2014年國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商將開始規(guī)�；�建設(shè)100Gb/s傳輸網(wǎng)絡(luò)。

　　100Gb/s技術(shù)的成熟和規(guī)模商用已經(jīng)漸行漸近。從其應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)看，長(zhǎng)距傳輸和短距互聯(lián)各有側(cè)重，但長(zhǎng)距傳輸應(yīng)用時(shí)面臨的挑戰(zhàn)較為顯著，包括線路傳輸限制解決、系統(tǒng)余量考慮、光信噪比測(cè)試、組網(wǎng)OTN功能支持以及現(xiàn)網(wǎng)升級(jí)兼容性支持等；從國(guó)內(nèi)100Gb/s后續(xù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，2012年將是100Gb/s長(zhǎng)距傳輸?shù)臏y(cè)試驗(yàn)證年，2013年將是100Gb/s技術(shù)現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)?zāi)辏?014年在100Gb/s設(shè)備的體積和功耗進(jìn)一步降低后將逐步推動(dòng)應(yīng)用的規(guī)模商用，從2014年前后開始，后續(xù)的400Gb/s或更高速率將重新成為高速傳輸應(yīng)用技術(shù)新的關(guān)注焦點(diǎn)。
 

來(lái)源：中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)-人民郵電報(bào)   

作者：工信部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所 趙文玉