伴隨著2004年左右路由器40Gb/s POS接口的推出和傳送網(wǎng)絡(luò)帶寬的持續(xù)增長(zhǎng)，40Gb/s技術(shù)已經(jīng)逐步成熟并走向規(guī)模商用,，前兩年國內(nèi)運(yùn)營商在傳送網(wǎng)上開展了不同規(guī)模的試驗(yàn)和小規(guī)模商用,，從2010年開始，中國電信和中國聯(lián)通等運(yùn)營商相繼在干線網(wǎng)絡(luò)上大規(guī)模引入40Gb/s WDM系統(tǒng),，標(biāo)志著基于40Gb/s的
WDM系統(tǒng)已經(jīng)逐步進(jìn)入規(guī)模商用階段,。隨著100GE標(biāo)準(zhǔn)的確立，100Gb/s的高速傳輸技術(shù)成為業(yè)界關(guān)注的下一個(gè)高速速率平臺(tái),。
1. 100G有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確立
100G技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在IEEE,、ITU-T和OIF等進(jìn)行開發(fā)。IEEE主要定義高速以太網(wǎng)的相關(guān)規(guī)范,，也就是100G的客戶信號(hào)的相關(guān)要求,，100GE的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)于2010年6月17日正式通過，100GE的信號(hào)速率為103.125 Gbit/s ? 100 ppm,，需要滿足10 x 10G信號(hào)在屏蔽銅纜上至少傳輸7 m,，在多模光纖上至少傳輸100 m ；4 x 25G信號(hào)在單模光纖上至少傳輸10 km和至少傳輸40 km這兩種傳輸距離的需求,。ITU-T作為傳送領(lǐng)域一直以來較為強(qiáng)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)組織,，它定義了OTU4的速率為111809 973.568 kbit/s，ODU4的速率為104 794 445.815 kbit/s,，保證了未來100GE作為客戶信號(hào)映射進(jìn)OTN的兼容性,，同時(shí)開展了相關(guān)光波分傳輸接口和FEC等方面的研究工作,；OIF規(guī)范相關(guān)的電接口，對(duì)于IEEE采用何種電接口的方式進(jìn)行內(nèi)部傳送有較大影響,，同時(shí)它也開展了針對(duì)DP-QPSK碼型的100G長(zhǎng)距傳輸研究,；從某種角度來說，它也對(duì)ITU-T開展的相關(guān)長(zhǎng)距傳輸標(biāo)準(zhǔn)研究造成了一定的挑戰(zhàn),。
2. 100G傳輸現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)方興未艾
針對(duì)100Gb/s的長(zhǎng)距傳輸需求來看,，主要是未來可能的100GE或者相應(yīng)的POS接口的出現(xiàn)，100GE的標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)完成,。針對(duì)100G的長(zhǎng)距傳輸,，從2004年左右，很多設(shè)備制造商已經(jīng)開始跟蹤和研發(fā),，國內(nèi)外很多廠家都宣稱有100G WDM的解決方案,，近年來全球各大運(yùn)營商也對(duì)此表現(xiàn)出極大的興趣，開展了各種現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),，表1所示為今年部分現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)的案例,。
表1 2010年100G傳輸部分現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)案例
從調(diào)制格式和復(fù)用方式來看，100Gb/s除了基于偏振復(fù)用結(jié)合多相位調(diào)制的調(diào)制方式,，如偏振復(fù)用－（差分）四相相移鍵控（PDM-（D）QPSK）之外,，還包括多級(jí)相位和幅度調(diào)制的調(diào)制碼型，如8 /16相相移鍵控（8PSK/16PSK）,，16/32/64級(jí)正交幅度調(diào)制(16QAM/32QAM/64QAM)等,，以及基于低速子波復(fù)用的正交頻分復(fù)用（OFDM）等。從調(diào)制編碼解調(diào)來看,，目前主要可采用直接解調(diào)和相干解調(diào)兩種方式,，其中相干解調(diào)主要采用數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，顯著降低了相干通信中對(duì)于激光器特性的要求,。綜合考慮系統(tǒng)性能要求,、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性和性價(jià)比等多種因素，對(duì)于100Gb/s傳輸商用設(shè)備,，業(yè)界一般看好的長(zhǎng)距傳輸碼型為采用相干接收的PDM-QPSK,。另外，由于目前模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和DSP芯片等處理技術(shù)水平的限制,，幾乎所有高速電信號(hào)處理芯片都沒有商用解決方案，目前基于100Gb/s信號(hào)的實(shí)時(shí)相干接收處理等尚待技術(shù)突破,，這是100G WDM系統(tǒng)走向商用的最大技術(shù)瓶頸,。
從OSNR容限來看，對(duì)于相同的調(diào)制格式,，100Gb/s相對(duì)于40Gb/s的OSNR容限要求要提升4dB左右,，這對(duì)于系統(tǒng)研發(fā)挑戰(zhàn)性很大,，目前采用不同調(diào)制格式的OSNR容限差異較大，但相同的調(diào)制格式采用相干接收后可顯著提升OSNR容限1～2dB以上,，但是在OSNR上要實(shí)現(xiàn)100G WDM系統(tǒng) 1000公里以上的傳輸,，還需要在FEC 方案、相干接收,、軟判決等方面有更多的增益,，才能滿足OSNR的要求。
4. 100G WDM傳輸規(guī)模商用尚待時(shí)日
隨著100GE標(biāo)準(zhǔn)在今年正式確定,，100G WDM長(zhǎng)距傳輸?shù)男枨蠛罄m(xù)會(huì)逐步出現(xiàn),，主要解決100G信號(hào)在省際和省內(nèi)干線層面的1000公里以內(nèi)甚至更長(zhǎng)的傳輸需求。但是在干線網(wǎng)絡(luò)上,，由于目前基于40Gb/s速率的路由器和傳輸系統(tǒng)已經(jīng)大規(guī)模部署,，部分解決了端口容量和端口數(shù)量的問題，預(yù)計(jì)基于100Gb/s的長(zhǎng)距傳送在近2～3年內(nèi)將不是主要需求,，相信在這個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)100G長(zhǎng)距傳輸技術(shù)存在的主要技術(shù)瓶頸也會(huì)逐步攻克,，并迎來容量大幅提高的100G WDM時(shí)代的來臨。
作者簡(jiǎn)介：