在云计算、新型互联网等宽带业务发展的推动下,100Gb/s光传输技术国内商用部署节奏明显加快。从2012年年底开始,
中国电信、中国移动、中国联通三大运营商已启动或正准备启动100Gb/s光传输商用工程招标建设,这标志着我国100Gb/s
技术从2013年起已正式步入初步规模商用阶段,而速率更高的超100Gb/s技术已逐渐成为业界关注的热点。借鉴高速传输
速率以往按照4倍或10倍增长的历史经验,国内外科研机构几年前就已启动基于400Gb/s、1Tb/s甚至更高速率的超100Gb/s
传输技术研究,伴随着2013年3月IEEE 802.3 400GE标准成功立项,400Gb/s已成为近期业界高度聚焦的超100Gb/s技术。
业界共推,设备研发及标准均已启动
在100Gb/s正式商用之前,业界主要关注点集中在100Gb/s设备研制、传输性能提升、集成度和功耗进一步优化等方面。伴
随着100Gb/s设备商用节奏加快,业界逐渐把超高速光传输技术攻关和新产品研制的重点聚焦在超100Gb/s(由于长距传输
线路具体速率暂未确定,故采用超100Gb/s笼统表示)的未来发展上。国内的三大光传输设备商从2012年左右开始逐步发
布了400Gb/s、1Tb/s等速率实验室样机或正在开展产品研制,部分在国外运营商进行了现网试验,阿朗公司去年甚至推出
了基于2载波、400Gb/s 速率、传输距离可达500km量级的超高速传输板卡,同时今年在法国电信Orange进行商用试验。另
外中国电信、中国移动等国内运营商后期均有在实验室或现网进行400Gb/s技术测试验证的计划。从目前公开报道的信息
来看,国内外主要光传输设备商现阶段主研的超100Gb/s商用样机主要集中在400Gb/s速率,设备研制难题包括调制格式、
复用方式、子载波选择、数字信号处理算法及实现、前向纠错等,力求研制成功低单位成本及能耗、高集成度并满足实际
应用需求(包括传输距离、谱效等等)的商用化产品,而更高速率的超100Gb/s设备尚处于实验室研究或模型样机研制阶
段。
在各厂商研制超100Gb/s设备以争取未来市场先机的同时,高速传输相关标准组织如国际电联(ITU-T)、电气与电子工程
师学会(IEEE)、光互联论坛(OIF)以及国内的中国通信标准化协会(CCSA)等非常关注并已启动相应标准工作。ITU-T
的SG15的Q11和Q6组分别开展超100Gb/s OTN帧结构和超100Gb/s物理层标准研究工作,预计最快2014年上半年帧结构将会
有初步结论。IEEE的802.3主要负责高速光以太网的标准化制定工作,2013年3月400GE标准项目立项成功,预计2016年
~2017年400GE标准化完成。OIF最近两年也推动多种超高速率接口规范制定,典型包括56Gb/s的多种应用电接口以及
400Gb/s长距传输用光模块方案等。另外,我国的CCSA TC6技术委员会的WG1和WG4分别负责光传送设备和光模块标准化工
作,近两年分别开展了基于超100Gb/s传输技术及光模块的标准类研究课题,目前整体上都在开展之中。
超100G技术路线多样,性能和成本平衡至关重要
超100Gb/s主要涉及短距离互联(客户侧)和长距离传输(线路侧)。客户侧技术方面,鉴于IEEE已经把速率定位于400GE
,超100Gb/s客户侧的技术选择主要围绕400Gb/s进行,截至今年8月IEEE 802.3 400GE项目组已召开了3次会议,目前讨论
的重点依然是关键技术路线的选择,典型如电层通道速率、光层通道速率、FEC(前向纠错编码)选择等等。参考100Gb/s
低成本实现讨论方案(802.3bm项目,单模光纤方案目前暂未获通过)并结合未来可预见技术发展等,400GE接口有多种实
现方案,包括25Gb/s、50/56Gb/s不同的电接口速率、脉冲幅度调制(PAM-n)和离散多载波(DMT)等多种基于不同波特
率的光接口调制复用方式等等。
在线路侧技术方面,前十多年高速传输技术经历了40Gb/s速率多方争优、多种并存的时代后,在100Gb/s速率上又在偏振
复用-正交相移键控(DP-QPSK)和相干接收等关键技术路线上趋于统一,而超100Gb/s目前在技术路线选择上又面临