100G国内商用路线已明确 2012年迎来测试验证年

2011-12-21 21:53:57来源: 通信世界周刊

随着国内40G WDM系统的大规模部署以及移动互联网、物联网云计算等新型带宽应用的强力驱动,超40G高速传输技术发展势不可挡,100G是超40G中最有力的竞争者,其在标准制定、设备研发、测试验证、试点应用等多方面齐头并进,距离商用渐行渐近,已成为近期业界普遍关注的热点技术。

100G技术储备基本完善

100G高速传输技术主要集中在客户接口、线路接口以及线路传输等方面,其技术挑战主要集中在线路接口以及线路传输方面。一方面是选择合理的传输调制码型,另一方面是采用高响应度的解调接收机制,同时要选择合理的技术参数,以便在尽可能降低体积功耗的前提下,以较低成本实现更远传输距离。基于40G技术革新经验,研究机构、标准组织、设备/仪表厂商、运营商等均集体推动着这些技术目标早日实现,目前的基本进展如下。

技术路线,100G沿用40G线路接口基于偏振复用、四相相移键控(QPSK)调制码型、基于数字信号处理DSP)的相干接收等应用创新技术已成定势,由于速率提升了2.5倍,在关键光电技术实现方面也面临着巨大挑战,如高速模数转换处理(ADC)和DSP芯片等。

标准规范,目前主要有IEEE、ITU-T和OIF等国际组织和中国通信标准化协会(CCSA)来负责制定对应标准。IEEE 802.3ba已完成100GE客户接口规范,IEEE 802.3bj正在规范100GE的背板及铜缆传输规范,而成本和功耗更低廉的下一代100GE客户接口也正在讨论当中。另外,线路接口和系统传输参数目前主要由OIF和ITU-T进行规范,OIF已发布100G光模块、FEC等协议文件,而ITU-T SG15的Q11主要规范了第4阶光通路传送单元(OTU4)等100G逻辑信号结构,ITU-T SG15的Q6则侧重于100G物理层的规范研究。CCSA则侧重于线路接口及传输的标准规范,N×100G WDM系统技术要求标准预计在CCSA TC6 2012年初会议将首次讨论征求意见稿。

设备研制,无论是路由器还是WDM传输设备厂商,均在100G技术研发方面取得了突破性进展。目前主流的路由器厂商和传输厂商一般均可提供100GE路由器和100G WDM/光传送网(OTN)设备,国内传输设备厂商华为中兴、烽火均宣称目前可提供商用基于双极化四相相移键控(DP-QPSK)相干接收实时处理的100G传输设备,具体性能、实现方式、芯片集成化程度等支持能力有待今明两年国内外研究机构和运营商等多方面的测试验证。

测试验证/试点应用,国外运营商表现非常积极,截止到目前,今年已经有超过20家运营商进行了100G高速传输技术的测试验证/试点应用。着眼于实际应用需求并结合技术发展现状,国内研究机构、运营商等对于100G技术的测试验证/试点应用预计从今年12月份开始,延续到明年一整年,目前中国电信已经启动测试,中国联通中国移动以及一些专业研究网络也在积极筹备,2012年可谓100G技术的测试验证年份。

100G应用特征已明确

综合考虑国内应用需求、现网结构、技术特点等因素,100G应用特征将主要集中体现以下一些方面。

应用场景首选干线,传送速率从40G升级到100G的驱动因素主要包括宽带应用驱动、谱效提升、单比特成本逐步降低、管理维护简化等多个方面。国内光传送网络主要由省际/内干线传送网和城域传送网构成,目前的节点之间大于100G的同路由需求主要体现在省际干线及部分发达地区省内干线节点之间,因此,从应用需求上来讲,干线是100G技术的首选场景。

客户接口优选4×25G,目前100G传输客户接口从可选择的类型来看主要有两种,一种是IEEE和ITU-T规范的4×25G接口,另外一种是Google等业务提供商驱动形成的10×10G接口。虽然从成本上来讲,10×10G优势明显,但从标准化角度以及后续应用兼容性、参数保证性来讲,客户侧采用4×25G是目前较好的选择,同时IEEE等也在积极研究推动下一代更小体积、更低功耗和更低成本的4×25G接口。

混传为补充型应用,在40G技术未商用之前,业界在积极探讨10G和40G混传问题,但由于国内带宽需求快速发展以及厂商的价格战最终导致混传基本没有部署,目前100G技术商用之前也面临着类似的问题。从技术上来讲,10G和100G、40G和100G混传均会给100G信号带来一定传输距离损耗,同时也会给网络运营维护带来额外的复杂度;另外从40G技术发展及规模应用部署的前期经验来看,混传也不是国内运营商网络所适用的方式,因此,在100G技术应用中,与较低速率一起部署的混传方式只能是一种非主流的应用类型。

和光传送网(OTN)技术紧密结合,OTN技术作为干线大容量传送组网技术已经大势所趋,而作为100G速率的调度和复用带宽容器ODU4已经在ITU-T G.709标准中明确规范。考虑到光传送网络整体朝着超大容量、灵活以及和客户网络进一步融合的发展趋势,作为基础带宽传输的100G将会和OTN调度组网技术一起紧密结合,共同推动光传送网络发展与革新。

可靠性尚待持续考验,一般新技术都有可靠性验证的需求,100G技术也不例外,尤其是100G采用超高速运行的光电芯片、受功率非线性效应影响明显的物理损伤软件补偿算法等等。因此,100G技术尤其是线路侧及长距离传输应用在规模部署之前,必须经过一定手段和阶段的稳定可靠性验证。

100G市场未来5年增势强劲

基于100G高速传输的应用需求日趋明显,根据Lightcounting 、OVUM等国外咨询公司的最新预测,100G技术及其光模块市场在未来5年发展势头强劲。从国内高速传输的需求来看,预计经过今年年底到明年的首轮测试验证以后,国内运营商将有可能在2013年启动建设100G试商用网络,更激进一些的运营商和一些专业研究网络可能在2012年测试完成后或者测试期间就启动试点网络建设。如果网络应用的宽带压力持续增加,预计2014年国内运营商将开始规模化建设100G传输网络,即总体来看国内100G市场发展趋势为2012年为测试验证年,2013年是现网试验年,2014年为规模商用年,而在100G开始规模商用之时,基于400G和1T的传输技术将成为新的高速热点技术。

关键字:100G  云计算  物联网  WDM

编辑:eric 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/1221/article_7018.html
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