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前景可期,400G发展扬帆起航

2014-05-08  来源:中国信息产业网-人民邮电报  作者:工信部电信研究院通信标准研究所 赵文玉
 

数据流量的激增正在推动光传输技术的不断演进,从曾经的1G、10G到现在占据主流地位的40G以及正在蓬勃发展的100G。值得一提的是,100G在全球的规模商用打开了超高速光传输时代的大门。今天,在100G的快速发展下,类似400G这样的更快、更强的超高速光传输技术已经出现并正在走向成熟,而面向未来的1T技术的研究也已经展开。可以说,移动互联网、云计算、高清视频等业务的发展,推动着全球光网络全面进入超高速时代。

在云计算、大数据、物联网等诸多新型应用的驱动下,国内外100Gb/s技术已成熟商用并实现规模部署,超100Gb/s高速传输技术自然而然地成为光通信领域新的研究热点之一。纵观近期IEEE /ITU-T标准制定、主流设备商样机研制、典型运营商现网试点等诸多超100Gb/s技术及产业发展动态,400Gb/s借助标准化推动和技术近期可商用等特性成为目前最受关注的超100Gb/s候选技术。从全球范围来看,综合考虑未来带宽需求及高速传输产业成熟进度等因素,400Gb/s技术未来商用前景非常值得业界期待,但同时也存在诸多不确定性,预计到2016年左右,400Gb/s技术的市场定位将趋于清晰。

三大组织协作推进标准发展

随着100Gb/s技术及标准日趋完善,国际标准化组织ITU-T、IEEE和OIF的高速传输标准化工作逐步转向超100Gb/s。ITU-T SG15围绕下一代支持超100Gb/s的 OTN结构演进、IEEE 802.3聚焦新一代高速以太网速率、OIF侧重超100Gb/s用模块及芯片接口等开展研究,2013年3月IEEE 802全会正式决定 400GE立项则标志着400Gb/s速率标准化工作正式启动。参照IEEE 802.3标准常规制定周期,预计2016年~2017年400GE标准制定完成,预计ITU-T SG15基于400GE客户侧信号优先驱动的超100Gb/s OTN标准化工作同期完成,预计OIF在2015年年初完成400Gb/s白皮书以后将启动400Gb/s光模块和器件等标准化工作。另外,我国标准化组织CCSA 在400Gb/s标准研究与制定工作方面与国外同步,目前正在进行400Gb/s长距离传输、400Gb/s光模块等相关标准化研究工作。

鉴于ITU-T和IEEE在10Gb/s、40Gb/s技术标准化过程中合作不力的历史教训(导致OTN容器在承载以太网10GE LAN 和40GE LAN接口时兼容性差),以及ITU-T、IEEE和OIF在100Gb/s传输技术标准制定过程中成功合作的经验,三大标准组织在400Gb/s标准制定过程中保持着良好的沟通,并且不定期通过标准组织之间正式交流函的方式告知标准制定的进展以及与他方标准的协调问题,如ITU-T和IEEE对于 400Gb/s模块的重用性、OIF和IEEE对于电域物理单通路特性的相互兼容性等。

按照目前ITU-T专注400GE映射和长距离传输、IEEE规范客户侧接口400GE、OIF侧重400Gb/s模块及接口标准化范畴等工作安排,400Gb/s标准将在三大标准组织的齐力协作下稳步推进,预计2016年~2017年400Gb/s标准将正式面世。

400G继承100G关键技术

100Gb/s突破了原有基于强度调制、强度检测的传统传输技术路线,引入了相位调制和基于数字信号处理(DSP)的相干接收等新型机制,是高速传输技术发展过程中的里程碑事件。考虑到100Gb/s近期才开始规模部署,同时兼顾未来传输带宽增长节奏及需求时机、超高速光电器件和芯片发展现状、单比特功耗及成本等诸多因素,400Gb/s将采用继承100Gb/s的偏振复用、相位调制、基于数字信号处理(DSP)的相干接收、基于多种优化算法的前向纠错(FEC)等关键技术,不太可能采用实现机制更为复杂、基于电域或光域的正交频分复用(OFDM)技术或类OFDM技术。因此,从技术实现本质机理而言,400Gb/s继承了100Gb/s关键技术并力争重用相关器件芯片,相对100Gb/s而言并没有引入重大技术变革。

关键词:400G 光传输