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100G 传 输 时 代 来 临
100G 传 输 时 代 来 临
100G 传 输 是 下 一 代 高 速 传 送 领 域 的 核 心 技 术 , 可 实 现 单 信 道 每 秒 112G 比 特 的 传 输 , 从 而 将 目 前 主 流
传 输 速 率 提 高 了 10 倍 。
文 / 熊 前 进
可
视 电 话 、 视 频 聊 天 、 视 频 游
戏 、 视 频 点 播 、 高 清 电 视 ……
以 视 频 为 主 的 业 务 丰 富 了 人 们
的 生 活 , 也 注 定 将 是 未 来 通 信 的 主 流 方
式 。 视 频 业 务 的 快 速 发 展 导 致 网 络 带 宽 的
需 求 急 剧 增 长 , 使 骨 干 网 面 临 着 越 来 越 大
的 带 宽 增 长 压 力 。
在 骨 干 网 , 全 球 已 经 安 装 了 大 量 的 单
信 道 10G 速 率 级 别 的 路 由 器 以 及 DWDM 系
统 。40G 速 率 级 别 的 路 由 器 与 DWDM 系 统
也 已 经 规 模 商 用 。 如 今 , 单 信 道 100G 速 率
级 别 的 传 输 技 术 已 经 出 现 , 预 示 着 100G 传
输 时 代 已 经 来 临 。
标 准 状 况
一 些 标 准 组 织 正 在 进 行 100G 传 输 相
关 标 准 的 制 定 , 这 些 组 织 主 要 包 括 IEEE、
ITU-T 和 OIF。 三 个 组 织 的 标 准 制 定 侧 重 点
有 所 不 同 。
I E E E 主 要 制 定 客 户 侧 的 网 络 接 口 和
以 太 网 相 关 映 射 标 准 。IEEE 的 HSSG 正 在
进 行 100GE 标 准 的 制 定 , 包 括 10×10G 和
4×25G 两 种 100GE 光 接 口 标 准 ( 将 来 也 有
可 能 定 义 100GE 串 行 接 口 ), 整 个 标 准 化
时 间 可 能 持 续 到 2010 年 。
ITU-T 主 要 制 定 运 营 商 网 络 相 关 标 准 。
ITU-T 正 在 进 行 ODU4/OTU4 定 义 的 讨 论 , 以
及 40GE/100GE 如 何 映 射 到 OTN 以 及 DWDM
帧 结 构 之 中 。OTU4 虽 然 有 多 种 速 率 选 择 ,
但 是 目 前 倾 向 于 112G b/s 速 率 。 现 阶 段
ITU-T 认 为 关 于 ODU4/OTU4 的 讨 论 需 要 根 据
IEEE 的 标 准 进 展 而 定 。 预 计 ITU-T 完 成 整 个
ODU4/OTU4 标 准 的 时 间 为 2011/2012 年 。
OIF 主 要 定 义 电 接 口 标 准 。OIF 在 25G
速 率 上 的 电 接 口 规 范 CEI-25 目 前 还 未 有 突
破 性 的 进 展 , 所 以 IEEE 决 定 在 现 阶 段 采 用
成 熟 的 10×10G 电 接 口 来 规 范 100GE。
华 为 积 极 参 与 这 几 个 标 准 组 织 的 100G
传 输 相 关 议 题 的 讨 论 , 全 面 阐 述 了 华 为 关
于 100G 传 输 的 解 决 方 案 。 在 涉 及 100G 传
输 技 术 的 以 太 网 、 光 电 接 口 、OTN/DWDM
等 方 面 提 交 了 多 篇 文 稿 , 目 前 已 有 25 篇 以
上 被 接 受 。
关 键 技 术
100G 传 输 不 是 一 个 单 项 技 术 , 而 是 一
系 列 技 术 的 综 合 , 包 括 相 关 的 技 术 标 准 、
以 太 网 技 术 、DWDM 传 输 技 术 等 多 个 方
面 。
100G 线 路 传 输 技 术
1)100GE 信 号 反 向 复 用 技 术
运 营 商 已 经 铺 设 了 大 量 的 10G/40G 的
DWDM 网 络 。 为 了 保 护 运 营 商 投 资 , 在
现 存 的 10G/40G 光 网 络 上 传 输 100GE 业 务
显 得 非 常 重 要 , 反 向 复 用 是 满 足 这 个 需 求
的 较 好 技 术 。 运 营 商 可 以 完 全 利 用 现 有 的
网 络 资 源 , 无 需 重 新 设 计 与 规 划 即 可 在 低
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2008.11 第 36 期

Huawei Technologies
速 DWDM 网 络 上 承 载 100GE 业 务 。 例 如 ,
将 100GE 业 务 反 向 复 用 到 10/11 个 10G 波 长
上 ; 反 向 复 用 到 3 个 40G 波 长 上 ; 或 者 反 向
复 用 到 2 个 50G 波 长 上 , 并 进 行 DWDM 传
输 。
2) 串 行 100G 的 DWDM 传 输 技 术
从 技 术 与 器 件 发 展 、 降 低 运 营 商 OPEX
角 度 来 看 , 串 行 100G 的 DWDM 传 输 是 未 来
发 展 的 方 向 。 由 于 100G 信 号 比 特 率 极 高 ,
为 了 满 足 50GHz DWDM 通 道 间 隔 的 需 求 ,
以 及 与 10G/40G 低 速 信 号 混 合 传 输 、 平 滑
升 级 的 需 要 , 在 串 行 100G 业 务 传 输 时 需 要
采 用 更 加 先 进 的 新 技 术 , 以 降 低 线 路 上 传
输 的 光 信 号 的 波 特 率 , 提 升 光 纤 对 信 号 损
伤 的 容 限 。 例 如 , 采 用 高 阶 编 码 调 制 接 收
技 术 、 偏 振 复 用 解 复 用 技 术 、 光 相 干 接 收
+ 电 处 理 技 术 、 超 强 FEC 技 术 、 新 型 高 速 光
电 器 件 技 术 等 。 在 传 输 线 路 中 , 需 要 采 用
低 噪 声 放 大 器 、 非 线 性 抑 制 与 色 散 管 理 技
术 , 以 支 持 长 距 离 传 输 。
100GE 映 射 封 装 技 术
将 100G E 适 配 到 O T N 有 反 向 复 用 多
波 长 方 案 和 单 波 长 传 送 两 种 方 案 。 根 据
100GE 接 口 的 具 体 实 现 形 式 , 有 多 种 技 术
组 合 :
1)100GE 串 行 接 口 映 射 到 OTU4, 采
用 标 准 的 100G OTN( 待 标 准 化 ) 接 口 进 行
封 装 、 映 射 、 传 输 , 波 长 利 用 率 高 。
2)100GE 串 行 接 口 反 向 复 用 与 映 射 ,
将 串 行 接 口 反 向 复 用 到 标 准 的 10G 或 者
40G 低 速 OTN 接 口 进 行 传 输 。 这 需 要 耗 费
较 多 的 波 长 资 源 。
3)10×10GE/4×25GE 的 100G 复 用
与 映 射 , 将 低 速 并 行 以 太 网 信 号 复 用 到
100GE 高 速 串 行 信 号 并 映 射 到 100G OTN 接
口 , 然 后 进 行 传 输 。
100GE 接 口 技 术
目 前 ,100GE 物 理 接 口 主 要 有 三 种 :
第 一 种 是 10x10GE 短 距 离 互 联 的 LAN
接 口 技 术 , 通 常 采 用 并 行 的 10 根 光 纤 或 者
10 个 C/DWDM 传 输 100GE 业 务 。 此 方 案 可
以 重 用 现 有 的 10GE 器 件 , 比 较 成 熟 。
第 二 种 是 4x25GE 中 短 距 离 互 联 的 LAN
接 口 技 术 , 采 用 4 波 WDM 方 式 在 同 一 根 光
纤 上 传 输 。 此 接 口 涉 及 的 物 理 层 技 术 无 法
重 用 现 有 器 件 与 模 块 , 不 成 熟 。 同 时 , 基
于 性 价 比 考 虑 , 需 要 考 虑 合 适 的 编 码 调 制
技 术 与 WDM 技 术 。
第 三 种 是 10m 的 铜 线 铜 缆 接 口 和 1m 的
系 统 背 板 互 联 技 术 , 主 要 用 于 电 接 口 的 短
距 离 互 联 与 内 部 互 联 , 采 用 10×10GE 互 联
方 式 。
华 为 100G 传 输 解 决 方 案
基 于 对 技 术 的 深 入 分 析 、 研 究 与 开
发 , 华 为 已 可 以 提 供 100GE 从 业 务 接 口 、
业 务 适 配 及 光 层 传 输 的 整 套 解 决 方 案 。
线 路 侧 方 案
在 10G/40G D W D M 光 网 络 中 传 输
100GE 业 务 的 解 决 方 案 分 两 个 阶 段 :
第 一 阶 段 采 用 反 向 复 用 技 术 。 将
10×10GE 或 者 4×25GE 接 口 的 100GE 业 务
通 过 ODU2/ODU3 适 配 到 OTU2/OTU3, 在
10G/40G 光 网 络 中 通 过 多 个 波 长 进 行 传
输 。 可 以 不 需 对 现 存 的 10G/40G DWDM 光
网 络 进 行 重 新 设 计 与 改 动 , 传 输 码 型 仍 然
为 ODB/DRZ/eRZ-DQPSK。 这 种 模 式 可 以 采
用 10G/40G 现 有 的 成 熟 光 电 器 件 , 并 且 整
个 系 统 的 性 能 指 标 和 10G/40G 系 统 一 致 。
这 一 方 案 可 实 现 网 络 平 滑 升 级 , 满 足 运 营
商 的 成 本 期 望 , 并 且 器 件 成 熟 。
第 二 阶 段 将 采 用 串 行 100GE 的 DWDM
传 输 技 术 。 将 10×10GE/4×25GE 的 100GE
业 务 通 过 ODU4 适 配 到 112Gb/s 的 OTU4 中 。
由 于 单 波 100G 速 率 非 常 高 , 对 于 各 种 物
理 损 伤 容 限 (OSNR、PMD 等 ) 提 出 了 更
高 要 求 , 需 要 使 用 特 殊 技 术 来 降 低 传 输 光
纤 线 路 上 传 输 光 信 号 的 波 特 率 来 提 升 损 伤
容 限 。 例 如 , 采 用 高 阶 的 编 码 调 制 技 术 如
QPSK、8PSK、QAM、OFDM 等 , 并 结 合 偏
振 复 用 解 复 用 技 术 。 由 于 单 波 传 输 100GE
对 PMD、CD 有 更 严 格 的 要 求 , 因 此 , 未 来
在 接 收 端 可 能 采 用 相 干 接 收 / 电 处 理 的 方
式 , 来 提 升 对 物 理 损 伤 的 容 限 , 包 括 非 线
性 效 应 抑 制 、PMD、CD 补 偿 等 , 从 而 使
单 波 100GE 能 够 在 10G/40G 网 络 中 混 合 传
送 、 平 滑 升 级 。
从 长 期 来 看 ,100GE DWDM 传 输 将 采
用 偏 振 复 用 、 高 阶 编 码 调 制 、 相 干 接 收 / 电
处 理 、 超 强 FEC 等 技 术 的 组 合 解 决 方 案 , 从
而 可 以 平 滑 地 将 40G 光 网 络 升 级 到 100G 系
统 。 由 于 100G 传 输 需 要 高 速 光 电 器 件 的 支
撑 , 预 计 2012 年 这 些 高 速 光 电 器 件 将 会 趋
于 成 熟 。
客 户 侧 方 案
现 阶 段 华 为 正 在 进 行 1 0 × 1 0 G E 、
4×25GE 方 案 的 以 太 网 技 术 研 究 与 实 现 。
在 客 户 侧 接 口 实 现 上 , 可 以 提 供 10GE LAN/
OTU2、25GE LAN( 标 准 未 定 )/OTUx( 标
准 未 定 ) 接 口 , 未 来 还 将 提 供 单 波 100GE
的 LAN 接 口 。
100GE 封 装 映 射 方 案
由 于 100GE 存 在 多 种 接 口 , 并 且 存 在
多 种 适 配 路 径 的 选 择 , 因 此 DWDM 中 也 可
能 存 在 多 种 波 长 转 换 单 元 。 当 采 用 反 向 复
用 方 案 复 用 到 OTU2/OTU3 时 , 采 用 华 为 的
10G/40G WDM 系 统 , 遵 循 G.709 的 ODU2/
ODU3 的 封 装 映 射 模 式 进 行 透 明 传 送 。
2008 年 , 华 为 开 发 出 了 100GE 以 太 网
样 机 与 100G DWDM 样 机 , 其 中 100G 波 分
样 机 采 用 先 进 的 调 制 编 码 接 收 技 术 , 适 合
长 距 离 传 输 , 可 实 现 长 达 2000 公 里 的 无 电
中 继 传 输 。 华 为 100G 波 分 技 术 可 应 用 在
华 为 长 途 波 分 和 WDM/OTN 平 台 上 , 支 持
10G/40G/100G 的 平 滑 演 进 。 这 些 技 术 将 有
力 推 动 100G 波 分 的 产 品 化 和 商 用 化 进 程 ,
代 表 了 业 界 的 领 先 水 平 。
责 任 编 辑 : 刘 中 林 liuzhonglin@huawei.com
2008.11 第 36 期
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