1 引言

　　沒有人懷疑IP會一統(tǒng)天下。近年來,，伴隨數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在全球范圍內(nèi)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,，業(yè)務(wù)容量和業(yè)務(wù)顆粒越來越大，如何高效地承載這種突發(fā)的,、大容量IP業(yè)務(wù)成為當(dāng)前通信業(yè)面臨的非常重要的問題,。可喜的是,，技術(shù)的發(fā)展沒有停止腳步,，一批批新技術(shù)、新材料,、新工藝不斷涌現(xiàn),，來解決傳送過程中遇到的問題不斷涌現(xiàn)，光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的階段，其中100G,，40G,，OTN傳輸技術(shù)更是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

　　2 100G蓄勢待發(fā)

　　40G WDM剛剛真正步入光通信的舞臺,，100G速率的WDM就接鍾而來,。當(dāng)人們重新對40G樹立信心的時(shí)候，100G又走入了我們的視野,，100G已經(jīng)蓄勢待發(fā),。

　　2010年對于100G注定是一個平凡的年份，從標(biāo)準(zhǔn)層面來看,，相關(guān)的IEEE,，ITU-T和OIF的100G標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本完成；從需求層面看,，100G是必然的發(fā)展結(jié)果,，惟一不定的就是應(yīng)用時(shí)間的先后；從發(fā)展趨勢來看,，100G也是必然的發(fā)展方向,，目前已經(jīng)成為光網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)技術(shù)；從技術(shù)角度來說,，100G需要克服很多技術(shù)瓶頸,，因此出現(xiàn)了很多創(chuàng)新技術(shù)，用于來解決高速通信當(dāng)中遇到的問題,。

　　相對于40G來講，100G在OSNR容限降低4dB,，色度色散容限降低6倍,，PMD容限降低2.5倍，非線性效應(yīng)增強(qiáng),，因此涉及到方方面面的技術(shù),，目前業(yè)界基本一致認(rèn)為，100G傳輸?shù)男枰鉀Q四大關(guān)鍵技術(shù),，即100G線路傳輸技術(shù),，100GE接口技術(shù)，100GE封裝映射技術(shù)和100G關(guān)鍵器件技術(shù),，其中包括G.709封裝和超強(qiáng)FEC技術(shù),，調(diào)制格式，ODUk交叉技術(shù),，系統(tǒng)傳輸監(jiān)控與調(diào)整技術(shù),，色散管理技術(shù)，低噪聲指數(shù)放大技術(shù),，所以100G傳輸技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,。

　　100G調(diào)制格式目前主要有QPSK和OFDM兩種,，但需要對性能、復(fù)雜度,、可實(shí)現(xiàn)性上取得平衡,。但無論是哪種方案，業(yè)界已認(rèn)識到100G碼型必須歸一到QPSK碼型上,，其中PM-QPSK成為為主流方案,，優(yōu)點(diǎn)在于傳輸線路側(cè)采用25G波特率、傳輸距離大于1000 km,、兼容50GHz信道間隔,、電域偏振解復(fù)用，成本低于光域接收機(jī)光學(xué)結(jié)構(gòu)簡單,，無需延時(shí)線干涉儀或平衡檢測色度色散,，PMD電域處理容限大，無需光域處理光級聯(lián)濾波效應(yīng)低,，缺點(diǎn)在于發(fā)射機(jī)光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,、交叉相位調(diào)制效應(yīng)容限低 、高速DAC和ASIC芯片復(fù)雜 ,。100G與客戶側(cè)設(shè)備的接口為100GBASE-LR4和100GBASE-ER4,，采用CFP模塊，主流采用10×10GE短距離互聯(lián)的LAN接口技術(shù),，通常是并行的10根光纖或者10個C/DWDM傳輸100GE業(yè)務(wù),，傳輸距離為10km和40km，此方案可以重用現(xiàn)有的10GE器件,，比較成熟,。目前100G客戶側(cè)已經(jīng)有商用經(jīng)的CFP模塊，隨著技術(shù)的發(fā)展,，器件商工藝越來越成熟,，CFP成品率不斷提高。100GE適配到OTN時(shí),，可映射到OTU4中,，也可反向復(fù)用到OTU2/3之中。根據(jù)100GE接口的具體實(shí)現(xiàn)形式,，存在多條封裝映射路徑,，最主要是100GE串行信號映射到ODU4，其中OTU4的具體速率正在討論中,。100G關(guān)鍵器件中光模塊和高速DSP影響最大,。只有高速光模塊才能實(shí)現(xiàn)100Gbit/s 速率的調(diào)制。DSP則對于相干電接收至關(guān)重要，需要在100G高速率數(shù)字處理技術(shù)取得突破時(shí),，才能實(shí)現(xiàn)軟判決,、相干電接收的復(fù)雜電處理，從而提高接收靈敏度,，加大100G 的傳輸距離,。

　　目前，100G技術(shù)已并非商用瓶頸,，而產(chǎn)品性價(jià)比則成為商用的主要抑制因素,。雖然目前100G產(chǎn)品性價(jià)比并不高，但其最終會達(dá)到商用需求,，而且我們相信,，隨著市場整體需求的提高，產(chǎn)品價(jià)格會很快下降,。

　　烽火通信作為國內(nèi)主流的光傳輸設(shè)備供應(yīng)商,，一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新、自主研發(fā)的道路,，早在2006年就已經(jīng)對100G進(jìn)行戰(zhàn)略布局,。烽火公司窺先機(jī)力挑重?fù)?dān)，并先后承擔(dān)國家“九七三”項(xiàng)目“超高速超大容量超長距離光傳輸基礎(chǔ)研究”和國家“八六三”項(xiàng)目“100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)傳輸試驗(yàn)平臺研制”,，開展了對160×100Gbit/s 2000km的3U光傳輸系統(tǒng)開展研究,，將采用業(yè)界最為先進(jìn)的編碼，有更良好的OSNR及DGD容限,，更適合長距傳輸,。目前，烽火公司100G已經(jīng)取得里程碑進(jìn)展,，解決了諸多100G的關(guān)鍵技術(shù)難題,，為后續(xù)的產(chǎn)品應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

　　3 OTN 劍指未來

　　隨著通信業(yè)務(wù)容量迅速擴(kuò)大,，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對核心網(wǎng)帶寬的拉動,，密集波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)各運(yùn)營商省干,、本地,、城域范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用?？v觀國內(nèi)建設(shè)規(guī)模來看,，80×10G在干線上已經(jīng)成為主流，40×10G的DWDM系統(tǒng)在城域和本地網(wǎng)中發(fā)展迅速,。然而,，傳統(tǒng)的DWDM系統(tǒng)通常被認(rèn)為只是點(diǎn)到點(diǎn)“線路技術(shù)”，在業(yè)務(wù)的調(diào)度與組網(wǎng)技術(shù)方面存在著不足。隨著上層IP業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,，要求底層的傳輸平臺層面具有更多的靈活性和智能性,，因此OTN技術(shù)逐漸浮出水面。

　　OTN技術(shù)是在WDM和SDH/MSTP的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來,，結(jié)合了WDM大容量傳送的同時(shí),，引入了SDH/MSTP交叉的概念，引入了類似于SDH/MSTP完善的OAM能力,。在光域,，OTN可以實(shí)現(xiàn)大顆粒的處理，提供對更大顆粒的2.5G,，10G,，40G，100G業(yè)務(wù)的透明傳送能力,，具有WDM系統(tǒng)高速大容量傳輸?shù)膬?yōu)勢,；在電層，OTN使用異步的映射和復(fù)用,，把SDH/SONET的可運(yùn)營可管理能力應(yīng)用到WDM系統(tǒng)中,，形成了一個以大顆粒寬帶業(yè)務(wù)傳送為特征的大容量調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)。

　　1 引言

　　沒有人懷疑IP會一統(tǒng)天下,。近年來,，伴隨數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在全球范圍內(nèi)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，業(yè)務(wù)容量和業(yè)務(wù)顆粒越來越大,，如何高效地承載這種突發(fā)的,、大容量IP業(yè)務(wù)成為當(dāng)前通信業(yè)面臨的非常重要的問題?？上驳氖?，技術(shù)的發(fā)展沒有停止腳步，一批批新技術(shù),、新材料,、新工藝不斷涌現(xiàn)，來解決傳送過程中遇到的問題不斷涌現(xiàn),，光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的階段,，其中100G，40G,，OTN傳輸技術(shù)更是人們關(guān)注的熱點(diǎn),。

　　2 100G蓄勢待發(fā)

　　40G WDM剛剛真正步入光通信的舞臺，100G速率的WDM就接鍾而來,。當(dāng)人們重新對40G樹立信心的時(shí)候,，100G又走入了我們的視野,，100G已經(jīng)蓄勢待發(fā)。

　　2010年對于100G注定是一個平凡的年份,，從標(biāo)準(zhǔn)層面來看,，相關(guān)的IEEE，ITU-T和OIF的100G標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本完成,；從需求層面看,，100G是必然的發(fā)展結(jié)果，惟一不定的就是應(yīng)用時(shí)間的先后,；從發(fā)展趨勢來看,，100G也是必然的發(fā)展方向，目前已經(jīng)成為光網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)技術(shù),；從技術(shù)角度來說,，100G需要克服很多技術(shù)瓶頸，因此出現(xiàn)了很多創(chuàng)新技術(shù),，用于來解決高速通信當(dāng)中遇到的問題,。

　　相對于40G來講，100G在OSNR容限降低4dB,，色度色散容限降低6倍,，PMD容限降低2.5倍，非線性效應(yīng)增強(qiáng),，因此涉及到方方面面的技術(shù),，目前業(yè)界基本一致認(rèn)為，100G傳輸?shù)男枰鉀Q四大關(guān)鍵技術(shù),，即100G線路傳輸技術(shù),，100GE接口技術(shù)，100GE封裝映射技術(shù)和100G關(guān)鍵器件技術(shù),，其中包括G.709封裝和超強(qiáng)FEC技術(shù),，調(diào)制格式，ODUk交叉技術(shù),，系統(tǒng)傳輸監(jiān)控與調(diào)整技術(shù),，色散管理技術(shù)，低噪聲指數(shù)放大技術(shù),，所以100G傳輸技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,。

　　100G調(diào)制格式目前主要有QPSK和OFDM兩種，但需要對性能,、復(fù)雜度,、可實(shí)現(xiàn)性上取得平衡,。但無論是哪種方案,，業(yè)界已認(rèn)識到100G碼型必須歸一到QPSK碼型上,，其中PM-QPSK成為為主流方案，優(yōu)點(diǎn)在于傳輸線路側(cè)采用25G波特率,、傳輸距離大于1000 km,、兼容50GHz信道間隔、電域偏振解復(fù)用,，成本低于光域接收機(jī)光學(xué)結(jié)構(gòu)簡單,，無需延時(shí)線干涉儀或平衡檢測色度色散，PMD電域處理容限大,，無需光域處理光級聯(lián)濾波效應(yīng)低,，缺點(diǎn)在于發(fā)射機(jī)光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 、交叉相位調(diào)制效應(yīng)容限低 ,、高速DAC和ASIC芯片復(fù)雜 ,。100G與客戶側(cè)設(shè)備的接口為100GBASE-LR4和100GBASE-ER4，采用CFP模塊,，主流采用10×10GE短距離互聯(lián)的LAN接口技術(shù),，通常是并行的10根光纖或者10個C/DWDM傳輸100GE業(yè)務(wù)，傳輸距離為10km和40km,，此方案可以重用現(xiàn)有的10GE器件,，比較成熟。目前100G客戶側(cè)已經(jīng)有商用經(jīng)的CFP模塊,，隨著技術(shù)的發(fā)展,，器件商工藝越來越成熟，CFP成品率不斷提高,。100GE適配到OTN時(shí),，可映射到OTU4中，也可反向復(fù)用到OTU2/3之中,。根據(jù)100GE接口的具體實(shí)現(xiàn)形式,，存在多條封裝映射路徑，最主要是100GE串行信號映射到ODU4,，其中OTU4的具體速率正在討論中,。100G關(guān)鍵器件中光模塊和高速DSP影響最大。只有高速光模塊才能實(shí)現(xiàn)100Gbit/s 速率的調(diào)制,。DSP則對于相干電接收至關(guān)重要,，需要在100G高速率數(shù)字處理技術(shù)取得突破時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)軟判決,、相干電接收的復(fù)雜電處理,，從而提高接收靈敏度，加大100G 的傳輸距離,。

　　目前,，100G技術(shù)已并非商用瓶頸,，而產(chǎn)品性價(jià)比則成為商用的主要抑制因素。雖然目前100G產(chǎn)品性價(jià)比并不高,，但其最終會達(dá)到商用需求,，而且我們相信，隨著市場整體需求的提高,，產(chǎn)品價(jià)格會很快下降,。

　　烽火通信作為國內(nèi)主流的光傳輸設(shè)備供應(yīng)商，一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新,、自主研發(fā)的道路,，早在2006年就已經(jīng)對100G進(jìn)行戰(zhàn)略布局。烽火公司窺先機(jī)力挑重?fù)?dān),，并先后承擔(dān)國家“九七三”項(xiàng)目“超高速超大容量超長距離光傳輸基礎(chǔ)研究”和國家“八六三”項(xiàng)目“100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)傳輸試驗(yàn)平臺研制”,，開展了對160×100Gbit/s 2000km的3U光傳輸系統(tǒng)開展研究，將采用業(yè)界最為先進(jìn)的編碼,，有更良好的OSNR及DGD容限,，更適合長距傳輸。目前,，烽火公司100G已經(jīng)取得里程碑進(jìn)展,，解決了諸多100G的關(guān)鍵技術(shù)難題，為后續(xù)的產(chǎn)品應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ),。

　　3 OTN 劍指未來

　　隨著通信業(yè)務(wù)容量迅速擴(kuò)大,，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對核心網(wǎng)帶寬的拉動，密集波分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)各運(yùn)營商省干,、本地,、城域范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用?？v觀國內(nèi)建設(shè)規(guī)模來看,，80×10G在干線上已經(jīng)成為主流，40×10G的DWDM系統(tǒng)在城域和本地網(wǎng)中發(fā)展迅速,。然而,，傳統(tǒng)的DWDM系統(tǒng)通常被認(rèn)為只是點(diǎn)到點(diǎn)“線路技術(shù)”，在業(yè)務(wù)的調(diào)度與組網(wǎng)技術(shù)方面存在著不足,。隨著上層IP業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,，要求底層的傳輸平臺層面具有更多的靈活性和智能性，因此OTN技術(shù)逐漸浮出水面,。

　　OTN技術(shù)是在WDM和SDH/MSTP的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來,，結(jié)合了WDM大容量傳送的同時(shí)，引入了SDH/MSTP交叉的概念,，引入了類似于SDH/MSTP完善的OAM能力,。在光域,，OTN可以實(shí)現(xiàn)大顆粒的處理，提供對更大顆粒的2.5G,，10G，40G,，100G業(yè)務(wù)的透明傳送能力,，具有WDM系統(tǒng)高速大容量傳輸?shù)膬?yōu)勢；在電層,，OTN使用異步的映射和復(fù)用,，把SDH/SONET的可運(yùn)營可管理能力應(yīng)用到WDM系統(tǒng)中，形成了一個以大顆粒寬帶業(yè)務(wù)傳送為特征的大容量調(diào)度的網(wǎng)絡(luò),。

　　成為了下一代光網(wǎng)絡(luò)中最有競爭力的一種技術(shù),，繼承并拓展了已有傳送網(wǎng)絡(luò)的眾多優(yōu)勢特征，是目前面向?qū)拵Э蛻魯?shù)據(jù)業(yè)務(wù)驅(qū)動的最佳傳送技術(shù)之一,。OTN可以為網(wǎng)絡(luò)帶來很多實(shí)際的好處,，更有利于業(yè)務(wù)的發(fā)展，其主要體現(xiàn)在采用支線路分離的架構(gòu),，構(gòu)建大的帶寬緩沖池,，提高業(yè)務(wù)使用和交付能力；采用基于ROADM波長調(diào)度和電交叉交叉技術(shù),，提高業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度能力,；采用標(biāo)準(zhǔn)的OTN接口，引入了類似于SDH的強(qiáng)大OAD能力,；采用多種策略的保護(hù)技術(shù)相結(jié)合,，為網(wǎng)絡(luò)安全提供穩(wěn)定充分保障。

　　烽火通信從2002年開始對OTN技術(shù)的跟蹤和研發(fā),，經(jīng)過幾年的努力,，逐步在國內(nèi)引領(lǐng)OTN技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)推出全系列的OTN產(chǎn)品,，形成了端到端的解決方案,，產(chǎn)品覆蓋核心層、骨干層,、匯聚層,、接入層，其產(chǎn)品系列包括FONST 4000,，F(xiàn)ONST 3000,，F(xiàn)OSNT 2000，F(xiàn)ONST 1000等產(chǎn)品,。OTN產(chǎn)品一經(jīng)推出,，獲得了客戶的大量認(rèn)可,，目前已經(jīng)在全國各個運(yùn)營商市場獲得了大量的商用，包括一干,、二干,、本地城域網(wǎng)獲得了成熟穩(wěn)定的應(yīng)用。

　　4 40G破繭成蝶

　　40G已經(jīng)真正走入了大規(guī)模商用的舞臺,，并且 40G波分技術(shù)的商用時(shí)間還將延續(xù),，在未來一段時(shí)間內(nèi)仍將處于穩(wěn)定增長階段。40G 波分已經(jīng)獲得了大量的商用,，尤其是在運(yùn)營商的一級干線上,，真正成為了建網(wǎng)的主流技術(shù)。

　　40G中有很多關(guān)鍵技術(shù),，在諸多技術(shù)中,，編碼調(diào)制方式尤為重要，它直接影響系統(tǒng)的色度色散,、非線性,、信噪比、PMD,。從目前來看,，編碼與調(diào)制技術(shù)已經(jīng)基本上走向歸一化，基本統(tǒng)一到了以RZ-DQPSK和PDPDK為主,，支持廠家最多,、商用化程度最高，產(chǎn)業(yè)鏈相對較完善,。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看,，40G傳輸隨著應(yīng)用的不斷提升，元器件已經(jīng)成熟并形成相當(dāng)?shù)墓┴浤芰?。對?0G元器件而言,，Transponder市場已經(jīng)有多個競爭者，包括Finisar,，Optium,，Opnext等；光學(xué)元器件目前也已形成多廠商供貨的局面,；可調(diào)色散補(bǔ)償模塊也已經(jīng)有ofs,，TeraXion，Avanex,，Civcom等多家供貨商,；高速電芯片領(lǐng)域也已經(jīng)有JDSU，CoreOptics，F(xiàn)inisar,，Emcore等主流器件廠商的進(jìn)入,，供貨能力也將得到明顯改善。40G高速傳輸系統(tǒng)在關(guān)鍵技術(shù),、上下游產(chǎn)業(yè)鏈趨向成熟,，傳輸成本也在迅速接近10G系統(tǒng)，40G傳輸系統(tǒng)大規(guī)模商用的大幕已經(jīng)拉開,。

　　作為國內(nèi)主流的40G解決方案提供商,，烽火通信充分利用烽火科技這個國內(nèi)最全面的光通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，實(shí)現(xiàn)器件和芯片的自主化生產(chǎn),，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,，掌握相關(guān)的核心技術(shù)和專利,，40G WDM相繼在中國電信,、中國聯(lián)通等運(yùn)營商取得應(yīng)用。2010年更是窺先機(jī)力擔(dān)重?fù)?dān),，先后承建了中國電信南京—合肥—武漢的80×40G傳輸工程,，中國電信北京—天津80×40G工程。面對工程線路距離長,，技術(shù)難度大,，業(yè)務(wù)量多的難題，烽火通信采用了一系列的關(guān)鍵技術(shù),，包括獨(dú)有的sDPSK和sRZ-DQPK編碼調(diào)制技術(shù),，結(jié)合功率均衡、增益鎖定,、單通道精確色散補(bǔ)償技術(shù)等核心技術(shù),，很好地解決了工程OSNR受限和PMD受限等技術(shù)難題，為工程的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航,。

　　5 結(jié)束語

　　任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,，都有其固有的規(guī)律，光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不例外,。本文中所提到技術(shù)有著很好的技術(shù)優(yōu)勢,，筆者也相信，在不久的將來,，這些技術(shù)一定會有比較大的發(fā)展,。但在考慮新技術(shù)新產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)引入的過程中，需要注意引入策略和網(wǎng)絡(luò)承接性的問題,。先進(jìn)和成熟是一個既對立又統(tǒng)一的概念,，在保證技術(shù)先進(jìn)性的基礎(chǔ)上，更應(yīng)看到技術(shù)的相對成熟在減少投資風(fēng)險(xiǎn)、控制建設(shè)成本力面的重要作用,。來源電信網(wǎng)技術(shù))