隨著路由器40Gb/sPOS接口的推出和傳輸網(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(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商在傳輸網(wǎng)上開(kāi)展了不同規(guī)模的試驗(yàn)和小規(guī)模商用，從2010年開(kāi)始，中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商相繼在干線網(wǎng)絡(luò)上大規(guī)模引入40Gb/sWDM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)高速率平臺(tái)。
100G相關(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等組織進(jìn)行開(kāi)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(guò)，100GE的信號(hào)速率為103.125Gb/s±100ppm，需要滿足10×10G信號(hào)在屏蔽銅纜上至少傳輸7米，在多模光纖上至少傳輸100米；4×25G信號(hào)在單模光纖上至少傳輸10千米和至少傳輸40千米這兩種傳輸距離的需求。
ITU-T作為傳輸領(lǐng)域一直以來(lái)較為強(qiáng)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)組織，定義了OTU4的速率為111809973.568kb/s，ODU4的速率為104794445.815kb/s，保證了未來(lái)100GE作為客戶信號(hào)映射進(jìn)OTN的兼容性，同時(shí)開(kāi)展了相關(guān)光波分傳輸接口和FEC等方面的研究工作；OIF則規(guī)范了相關(guān)的電接口，對(duì)于IEEE采用何種電接口的方式進(jìn)行內(nèi)部傳輸有較大影響，以及針對(duì)DP-QPSK碼型的100G長(zhǎng)距傳輸研究，從某種角度來(lái)說(shuō)，OIF也對(duì)ITU-T開(kāi)展的相關(guān)長(zhǎng)距傳輸標(biāo)準(zhǔn)研究帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
目前，100G傳輸現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)方興未艾。從針對(duì)100Gb/s的長(zhǎng)距傳輸需求來(lái)看，主要是未來(lái)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。從針對(duì)100G的長(zhǎng)距傳輸，從2004年開(kāi)始，很多設(shè)備制造商已經(jīng)開(kāi)始跟蹤和研發(fā)，國(guó)內(nèi)外很多廠家都宣稱有100GWDM的解決方案，近年來(lái)全球各大運(yùn)營(yíng)商也對(duì)此表現(xiàn)出極大的興趣，開(kāi)展了各種現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
100G長(zhǎng)距傳輸技術(shù)尚待完善
從調(diào)制格式和復(fù)用方式來(lái)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、16/32/64級(jí)正交幅度調(diào)制等，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(lái)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(lái)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(méi)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100GWDM系統(tǒng)走向商用的最大技術(shù)瓶頸。從OSNR容限來(lái)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1dB至2dB以上，在OSNR上要實(shí)現(xiàn)100GWDM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。
100GWDM傳輸系統(tǒng)的規(guī)模商用尚待時(shí)日。隨著100GE標(biāo)準(zhǔn)在2010年正式確定，100GWDM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)距離的傳輸需求。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(wèn)題，預(yù)計(jì)基于100Gb/s的長(zhǎng)距傳輸在近2年至3年內(nèi)將不是主要需求，但是，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)瓶頸會(huì)逐步攻克，并迎接容量大幅提高的100GWDM時(shí)代的來(lái)臨。