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40G、100G、超100G:光通信的發(fā)展有盡頭嗎?

摘要:40G/100G、PTN、FTTH: 40G/100G下一代長距離光傳輸系統(tǒng)不但可以滿足當(dāng)前對帶寬的需要,還可以適應(yīng)未來帶寬需求的變化
        根據(jù)思科6月1日剛剛發(fā)布的一份報告預(yù)測,到2015年網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的數(shù)量將會超過150億臺,相當(dāng)于全世界人口數(shù)量的兩倍。同時到2015年全球互聯(lián)網(wǎng)流量的總量將達到目前的4倍,達到每年966 exabytes。預(yù)計僅2014年至2015年間互聯(lián)網(wǎng)流量的增長就會達到200 exabytes,超過2010年全球產(chǎn)生的IP流量總和。而來自中國電信的最新預(yù)測報告顯示,未來5年中國電信的骨干IP網(wǎng)帶寬年增長率將達40%~50%,骨干傳輸網(wǎng)總帶寬將從64TB/s增加到至少120~155TB/s,甚至200TB/s以上。 

        而應(yīng)對上述挑戰(zhàn)的關(guān)鍵就是高速光傳輸技術(shù),也就是大家所熟知的40G/100G。由于40G/100G下一代長距離光傳輸系統(tǒng)不但可以滿足當(dāng)前對帶寬的需要,還可以適應(yīng)未來帶寬需求的變化,因此,40G/100G成為電信運營商的關(guān)注焦點,近幾年來發(fā)展迅速,然而在部署這種系統(tǒng)時,運營商仍面臨著諸多的選擇和挑戰(zhàn)。

40G:僅僅是過渡技術(shù)? 

        在光通信領(lǐng)域,40G可以說是最命途多舛的技術(shù)了,早在2000年之前,40G技術(shù)就已經(jīng)進入了人們的視野,當(dāng)時一些樂觀的人認(rèn)為其將很快獲得大規(guī)模應(yīng)用。但隨著2000年之后互聯(lián)網(wǎng)大潮落幕,全球光通信產(chǎn)業(yè)進入寒冬期,40G技術(shù)也銷聲匿跡了好多年,直到2006年之后,光通信產(chǎn)業(yè)回暖,40G的商用進程才再次提上日程,但卻已經(jīng)錯過了最好的發(fā)展機會。以國內(nèi)為例,直到2008年中國電信才開始部署國內(nèi)第一條商用40G鏈路,到2010年,40G產(chǎn)品全面成熟并大規(guī)模上市,但留給40G的時間已經(jīng)不多了。 

        在剛剛結(jié)束的第十一屆中國光網(wǎng)絡(luò)研討會(OPTINET2011)上,不少與會嘉賓對40G的市場前景并不很樂觀,中興通訊承載網(wǎng)產(chǎn)品線產(chǎn)品規(guī)劃經(jīng)理施社平在發(fā)言中表示,盡管目前40G系統(tǒng)已經(jīng)開始大量商用,估計2010年部署量達30000端口,但其發(fā)展面臨尷尬,由于業(yè)務(wù)不足、產(chǎn)品價格長期偏高,運營商對是否采用40G仍存觀望,加之100G技術(shù)發(fā)展迅速、商用在即,運營商可能會選擇跳過40G,直接部署100G系統(tǒng)。 

        烽火通信光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品部副總經(jīng)理范志文也指出,目前來看,40G最大的問題在于上游產(chǎn)業(yè)鏈的力量比較分散,在供貨的速度以及價格上還需進一步地改進。特別是100G的出現(xiàn)對40G的沖擊比較明顯,上游的器件、芯片廠家把精力更多地放在100G上面,造成40G產(chǎn)業(yè)鏈整體比較薄弱。因此業(yè)界普遍認(rèn)為40G將是一種過渡技術(shù),而100G網(wǎng)絡(luò)將從2011年開始呈現(xiàn)出非常強勁的發(fā)展態(tài)勢,占據(jù)高速網(wǎng)絡(luò)市場的大部分份額,明顯遏制40G市場的增長。 

        與40G不同的是,100G在標(biāo)準(zhǔn)的跟進、技術(shù)方案的統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展上都做的比較好,因此100G產(chǎn)品的價格將有望很快降低到與40G相當(dāng)?shù)乃?,此外考慮到超100G技術(shù)還需要至少5~6年甚至更長時間才能達到商用要求,因此市場留給100G的商用窗口期將會非常長。Infonetics Research運營商和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的首席分析師Michael Howard指出,事實上我們已經(jīng)處于100G時代的起點,這個時期將非常長,預(yù)計將從2015年一直持續(xù)到2030年,在此期間100G將成為市場上的主流。中國電信北京研究院副總工程師張成良也認(rèn)為,100G傳輸技術(shù)將比40G擁有更長的生命周期,預(yù)計將持續(xù)8~9年。

100G:一個時代正在開始 

        當(dāng)大家的目光還聚焦在40G的商用時,100G卻已經(jīng)整裝待發(fā)。2010年6月,100GE標(biāo)準(zhǔn)的通過給了100G華麗的出場。在業(yè)務(wù)的驅(qū)動下,100G正在大跨步地發(fā)展和完善,走向未來光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。IEEE、ITU-T和OIF分別對100G相關(guān)的技術(shù)進行了定義。IEEE主要集中對100G的客戶以太網(wǎng)信號定義,103.125G為100GE的信號速率;ITU-T則定義了OTU4、ODU4的信號速率,分別為111809973.568kbit/s、104794445.815kbit/s,保證了100GE作為客戶信息映射到OTU信號時的兼容性問題;OIF主要定義了相關(guān)的電接口,同時也展開了對DP-QPSK碼型的100G長距傳輸研究。 

        烽火通信光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品部副總經(jīng)理范志文指出,目前國際上100G技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)非常成熟,國內(nèi)也將在明年3季度出臺100G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),而100G標(biāo)準(zhǔn)的快速推進也非常有利于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,預(yù)計到今年底,各大設(shè)備廠商將陸續(xù)推出商用100G產(chǎn)品,最遲到2013年,運營商將會開始少量商用100G系統(tǒng),以后100G市場每年將會以2~3倍的速度增長。 

        中興通訊承載網(wǎng)產(chǎn)品線產(chǎn)品規(guī)劃經(jīng)理施社平則預(yù)計,全球范圍來看,100G的商用將從今年拉開帷幕,明年部署量可達到4000個端口,到2013年將達到10000個端口,施社平認(rèn)為由于100G在標(biāo)準(zhǔn)層面跟進比較迅速,在調(diào)制方案上比較統(tǒng)一,因此產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展比較好,其在價格上將會很快優(yōu)于40G,未來100G在波分和傳送層面將會很快取代40G,成為市場主流。 

        如果說技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的快速成熟和運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求拉動是100G技術(shù)能夠在短期內(nèi)規(guī)模商用的主要驅(qū)動因素,那么來自設(shè)備廠商不遺余力的推波助瀾也是不可忽視的方面,因為100G將在未來很長一段時間成為他們的“搖錢樹”。來自Infonetics Research的研究報告顯示,2010年,雖然10G以上的高速端口(10G、40G100G端口)的銷售量僅僅相當(dāng)于所有端口銷售量的3%,但其為設(shè)備制造商帶來的收入?yún)s相當(dāng)于所有收入的43%;可見更高速的網(wǎng)絡(luò)端口不僅對承載全球日益增加的網(wǎng)絡(luò)流量非常重要,同時也是設(shè)備制造商主要的收入來源。 

        雖然情況不錯,但100G系統(tǒng)規(guī)模商用也并非一點問題也沒有。張成良表示,與40Gbps WDM系統(tǒng)相比,100G傳輸?shù)纳逃没枰盐?大關(guān)鍵技術(shù):100G線路傳輸技術(shù)、100GE接口技術(shù)、100GE封裝映射技術(shù)和100G關(guān)鍵器件技術(shù),其中仍面臨著一些問題,需要業(yè)界積極配合加以解決。例如,100G系統(tǒng)與40G系統(tǒng)相比光信噪比(OSNR)需要增加到4dB左右,而同時對色散和PMD的容限要求更加苛刻,約為原來的三分之一,因此對于100G來說非線性效應(yīng)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了10G和40G WDM傳輸系統(tǒng)。 

        除此之外,100G端口的價格也是影響其能否快速取代40G的主要因素之一。盡管目前市面上100G的價格已經(jīng)具有一定競爭力,但距離運營商的希望仍有一段距離。中國電信科技委主任韋樂平表示,希望100G的價格能最終降至10G端口價格的5~6倍。而這也許并不需要太長時間,Infonetics Research預(yù)測,隨著更多新的100G產(chǎn)品的研發(fā)上市,到2013年100G的價格水平將降到40G價格的2倍,而到那時市場將會迎來一個轉(zhuǎn)折點——100G全面抗衡40G

100G:發(fā)展沒有盡頭? 

        盡管目前100G的規(guī)模商用還遠(yuǎn)未展開,但廠商對更高速的超100G技術(shù)的研究和討論已經(jīng)開始了。在本次OPTINET2011會議上,來自烽火通信、中興通訊和華為等廠商的代表,分別報告了其各自在超100G技術(shù)方面進展和成果:從160G、到400G、1T,甚至10T,不由讓人感嘆,光通信技術(shù)的發(fā)展是否會有盡頭。 

        比如在今年第一季度,諾基亞西門子通信展示了其FlexiGrid技術(shù)如何將光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)升級至400G,以滿足當(dāng)前運營商對于寬帶的快速增長的需求。使用FlexiGrid,諾基亞西門子通信完成了行業(yè)首個通過 600公里單模光纖網(wǎng)絡(luò)的400G數(shù)據(jù)傳輸實驗。實驗在諾基亞西門子通信位于德國慕尼黑的研發(fā)實驗室完成。除此之外,包括烽火通信、中興通訊、華為、阿爾卡特朗訊等廠商在內(nèi),也正在進行從400G到1T的相關(guān)技術(shù)預(yù)研和實驗室測試,并取得了不少成果。 

        最值得一提的是,在不久前舉行的美國光纖通信(OFC/NFOEC 2011)會議期間,中興通訊首次在實驗中實現(xiàn)了單信道為10Tbit/s的光信號,并成功讓該信號在標(biāo)準(zhǔn)單模光纖中完成640公里傳輸,刷新了此前單信道傳輸最高速率為1Tb/s光信號的世界記錄,為單信道更高速率光傳輸技術(shù)的研究奠定了基礎(chǔ)。 

        不過,隨著傳輸速率的日益提高,光通信技術(shù)的發(fā)展也面臨著更大的挑戰(zhàn),但現(xiàn)在光通信領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新非?;钴S,新技術(shù)新產(chǎn)品層出不窮,相信在這個信息爆炸的時代,未來光通信技術(shù)必將發(fā)揮更加重要的作用。

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關(guān)鍵字: 40G 100G 光網(wǎng)絡(luò) OPTiNET2011 PTNHub
文章標(biāo)題:40G、100G、超100G:光通信的發(fā)展有盡頭嗎?
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