100Gb/s是融合了多種關(guān)鍵技術(shù)點的新型高速傳輸技術(shù)，DP-QPSK、相干接收、增強FEC等技術(shù)已經(jīng)成為下一代超高速傳輸技術(shù)的起點。

在新型寬帶業(yè)務(wù)持續(xù)增長的驅(qū)動和N×40Gb/sWDM(波分復(fù)用)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署的背景下，新型支持更大傳輸容量的N×100Gb/sWDM逐漸成為未來高速帶寬提供焦點技術(shù)。

100Gb/s關(guān)鍵特征

100Gb/s技術(shù)并不是10Gb/s和40Gb/s等較低速技術(shù)的簡單物理堆疊，而是融合了多種關(guān)鍵技術(shù)點的新型高速傳輸技術(shù)，其關(guān)鍵特征體現(xiàn)為多個方面：

傳輸碼型趨于統(tǒng)一：10Gb/s及以下速率的光傳輸系統(tǒng)一般采用基于強度調(diào)制的NRZ(非歸零)或RZ(歸零)碼型，當(dāng)傳輸速率提升到100Gb/s量級時，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化組合將傳輸碼型主要集中在DP-QPSK(雙極化四相相移鍵控)之上，為100Gb/sWDM技術(shù)整體產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)模化低成本應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

相干解調(diào)全面采用：利用光纖介質(zhì)的相干通信的研究已有三十年左右歷史，在光放大器的發(fā)明以及相位控制實現(xiàn)條件苛刻等因素影響下并沒有得到實際商用。高速數(shù)字信號處理技術(shù)的快速發(fā)展為相干解調(diào)技術(shù)實現(xiàn)提供了可能，同時結(jié)合色散、非線性等損傷參量的均衡/補償算法，在100Gb/s技術(shù)中，相干解調(diào)技術(shù)全面應(yīng)用。

傳輸速率差異顯著：隨著速率提升和傳輸距離的增加，F(xiàn)EC已經(jīng)成為高速光通信系統(tǒng)實現(xiàn)的必選技術(shù)之一。相對于10Gb/s和40Gb/s增加FEC后的速率差異，100Gb/s增加FEC以后速率差異更為顯著，這主要是為了獲取更高的編碼增益，部分廠商可能采用更多冗余字節(jié)的軟判決FEC以增強系統(tǒng)傳輸性能，導(dǎo)致100Gb/s系統(tǒng)的傳輸速率大致覆蓋112Gb/s～130Gb/s的速率量級。

系統(tǒng)參數(shù)全面革新：高速光傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)包括OSNR(光信噪比)、入纖功率、線路兩類色散、糾錯前誤碼率、系統(tǒng)代價等。考慮到調(diào)制和解調(diào)技術(shù)差異性、FEC技術(shù)的多樣性、以及非線性效應(yīng)的敏感性，除速率提升因素之外，100Gb/sWDM系統(tǒng)參數(shù)將全面革新，而且色散的補償/均衡將主要在電域進行處理。

體積和功耗至關(guān)重要：伴隨著綠色能源社會理念的推廣，體積和功耗成為制約100Gb/s技術(shù)商用的關(guān)鍵限制因素之一，典型100Gb/s線路板卡占用兩個槽位的現(xiàn)狀一定程度上降低了系統(tǒng)的整體傳輸能力。目前降低100Gb/s設(shè)備體積和功耗的主要途徑包括光模塊新型標(biāo)準(zhǔn)集成度提升、數(shù)字信號處理芯片更高精度工藝的采用等。

100Gb/s現(xiàn)狀分析

雖然100Gb/s技術(shù)提出的時間較短，但相對于40Gb/s從提出到商用經(jīng)歷了近十年發(fā)展過程而言，100Gb/s技術(shù)從提出到接近設(shè)備成熟可謂異常迅速。目前100Gb/s技術(shù)的基本現(xiàn)狀為：

標(biāo)準(zhǔn)逐步成熟化：100Gb/s標(biāo)準(zhǔn)化范圍主要涉及客戶接口、線路接口以及線路傳輸?shù)确矫妗Ｄ壳癐EEE802.3ba已規(guī)范了標(biāo)準(zhǔn)的100GE客戶接口，IEEE802.3bj正在規(guī)范100GE的背板及銅纜傳輸規(guī)范，而成本更低廉的下一代100GE客戶接口也正在討論當(dāng)中。線路接口和線路傳輸參數(shù)目前主要由OIF和ITU-T進行規(guī)范，OIF已發(fā)布100G光模塊、FEC等協(xié)議文件，而ITU-T的Q11主要規(guī)范了OTU4等100G邏輯信號結(jié)構(gòu)，ITU-T的Q6則側(cè)重于100G物理層的規(guī)范研究。

設(shè)備支持全面化：目前主流的路由器廠商和傳輸廠商一般均可提供100GE路由器和100Gb/sWDM/OTN(光傳送網(wǎng))設(shè)備，國內(nèi)典型的華為、中興、烽火均宣稱目前可提供商用基于DP-QPSK相干接收實時處理的100Gb/s傳輸設(shè)備，具體支持能力有待今明兩年國內(nèi)外研究機構(gòu)和運營商多方測試驗證。

測試儀表多樣化：作為100Gb/s技術(shù)實現(xiàn)程度的評估工具，JDSU、ANRITSU、EXFO、Spirent、IXIA等廠家均可提供100GE分析儀，同時部分傳輸儀表商還支持基于OTU4的OTN協(xié)議分析，包括開銷驗證、告警分析、性能統(tǒng)計等功能。作為物理層信號質(zhì)量分析，Agilent、EXFO、TEK等還可選擇提供光調(diào)制分析儀、光示波器等100Gb/s分析儀表。

現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用趨勢化：隨著高帶寬新型業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展驅(qū)動，基于100Gb/s高速傳輸?shù)膽?yīng)用需求日趨明顯。目前在其他地區(qū)已得到一定程度的商用或試用，典型如華為在KPN的100Gb/s部署、阿朗在法國Completel的100Gb/s升級、香港新世界電信的100G部署等，而國內(nèi)預(yù)計在第一輪測試驗證以后，如果技術(shù)驗證后達到商用水平，運營商將會首先選擇建設(shè)100G試商用網(wǎng)絡(luò)。 

100Gb/s應(yīng)用分析

從100Gb/s技術(shù)應(yīng)用前景來看，主要可分為短距互聯(lián)和長距傳輸。

長距傳輸是100Gb/s技術(shù)應(yīng)用的重點，考慮到其技術(shù)實現(xiàn)的復(fù)雜性、傳輸鏈路的物理限制和組網(wǎng)等因素，100Gb/s長距傳輸?shù)膽?yīng)用主要涉及到應(yīng)用場景、組網(wǎng)功能支持、線路傳輸限制解決、系統(tǒng)余量考慮、以及現(xiàn)網(wǎng)升級兼容性等多個方面。

從應(yīng)用場景來看，干線網(wǎng)絡(luò)層面將是100Gb/s長距傳輸?shù)氖走x場景。兼顧到現(xiàn)有傳送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)置，100Gb/s系統(tǒng)的傳輸能力將至少不低于現(xiàn)有10Gb/s和40Gb/s系統(tǒng)。

從業(yè)務(wù)承載能力和組網(wǎng)能力來看，100Gb/s長距傳輸網(wǎng)絡(luò)除了支持100GE標(biāo)準(zhǔn)映射傳輸之外，還需要支持基于不同ODUk的復(fù)用調(diào)度能力，也即未來100Gb/s技術(shù)的應(yīng)用與OTN架構(gòu)緊密相連。

100Gb/s傳輸同樣受到OSNR、色散、非線性等多種因素的限制。色散已經(jīng)不是100Gb/s系統(tǒng)部署的關(guān)鍵限制因素，OSNR與非線性之間的合理平衡依然是100Gb/s在應(yīng)用中重點考慮的問題。

和10Gb/s系統(tǒng)不同，由于系統(tǒng)速率提升和傳輸碼型的變化，從40Gb/s系統(tǒng)開始，OSNR與誤碼率關(guān)系已不再嚴(yán)格對應(yīng)，這樣如何正確利用系統(tǒng)余量衡量系統(tǒng)性能成為新的問題。目前一般采用的思路是，采用Q因子與誤碼率的近似關(guān)系，折算成與OSNR相同計量單位后作比較，但仍然存在以Q因子為基準(zhǔn)還是OSNR為基準(zhǔn)哪個更精確的問題。

考慮到10Gb/s和40Gb/s網(wǎng)絡(luò)的實際部署，在現(xiàn)有10Gb/sWDM系統(tǒng)中直接升級100Gb/s速率的可能性不大，而在40Gb/sWDM系統(tǒng)中升級支持100Gb/s速率有一定可能，因此，在100Gb/s系統(tǒng)應(yīng)用時，還需要考慮40Gb/s速率和100Gb/s速率在現(xiàn)有40Gb/s系統(tǒng)上混傳應(yīng)用所涉及的一些關(guān)鍵因素。

100Gb/s發(fā)展趨勢

100Gb/s技術(shù)的關(guān)鍵特征決定了其是未來幾年高速傳輸帶寬的主流提供技術(shù)。從100Gb/s后續(xù)發(fā)展趨勢來看，2012年將是100Gb/s長距傳輸?shù)臏y試驗證年，2013年將是100Gb/s技術(shù)現(xiàn)網(wǎng)試驗?zāi)辏?014年在體積和功耗進一步降低后將逐步推動規(guī)模商用，而更高速率的400Gb/s或1Tb/s將重新成為高速傳輸應(yīng)用技術(shù)新的關(guān)注焦點。