100G光網(wǎng)絡(luò)兩三年內(nèi)商用 ADC和DSP有瓶頸

　為了滿足更高帶寬的需求，部分運營商已經(jīng)在他們的骨干網(wǎng)絡(luò)中部署了40G光傳輸系統(tǒng)，但從未來看，具有豐富內(nèi)容的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的爆炸性增長對網(wǎng)絡(luò)容量仍將會造成巨大壓力。近一兩年來，100G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的呼聲日漸高漲，據(jù)悉，國內(nèi)外運營商和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈廠商已經(jīng)開始了相關(guān)測試，100G光傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品的研究和開發(fā)也被業(yè)界所關(guān)注。

　　100G已是必然趨勢

　　據(jù)了解，推動網(wǎng)絡(luò)帶寬增長的應(yīng)用主要有視頻點播、P2P、IPTV等視頻業(yè)務(wù)，以及高速大容量接入網(wǎng)的建設(shè)等。WTD研發(fā)部經(jīng)理胡毅告訴《中國電子報》記者，這些應(yīng)用需求的增長，推動了IP流量的快速提升，到2012年，IP流量將以每兩年增長一倍的速度增長，勢必將造成網(wǎng)絡(luò)帶寬的不足。上海貝爾有線產(chǎn)品投標方案部高級投標方案總監(jiān)丁浩持相似的看法，“網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的IP化導(dǎo)致了IP業(yè)務(wù)流量在運營商的骨干網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)了絕對的統(tǒng)治地位，特別是P2P業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展消耗了大部分帶寬。”他表示。

　　因此，40G骨干網(wǎng)雖然剛處于商用初期，但100G的應(yīng)用已經(jīng)被看做是必然的趨勢，業(yè)界積極研發(fā)100G的設(shè)備也就不難理解了。100G骨干傳輸已經(jīng)成為愛立信整體方案中重要的組成部分和戰(zhàn)略方向，愛立信(中國)通信有限公司寬帶網(wǎng)絡(luò)方案部高級產(chǎn)品經(jīng)理李翔表示，目前愛立信已經(jīng)在和世界范圍的多家客戶進行MHL3000100G實驗室和現(xiàn)網(wǎng)測試。而丁浩則告訴記者，阿爾卡特朗訊配合國外的運營商也已經(jīng)進行了一些現(xiàn)網(wǎng)的測試和技術(shù)驗證工作，并計劃于2010年下半年推出商用設(shè)備。

　　出于對保護客戶投資的考慮，設(shè)備商也很看重從 40G到100G的平滑升級，李翔告訴記者，愛立信充分意識到了客戶10G和40G波分投資保護的重要性，即未來100G波分部署可以通過同一平臺支持平滑升級。因此40G發(fā)展過程中積累的技術(shù)經(jīng)驗將對于未來一兩年100G的開始部署有至關(guān)重要的作用。

　　ADC和 DSP是攻關(guān)重點

　　從技術(shù)上來看，100G技術(shù)正在逐步成熟之中，多數(shù)專家認為薄弱環(huán)節(jié)在于相干解調(diào)方面，如高速ADC、高速DSP處理芯片等等。因為100G傳輸損傷較40G更為嚴重，要滿足1500km傳輸，能耗和體積與40G達到相同水平，色散和PMD達到10G水平，就對芯片和模塊也提出了更大的挑戰(zhàn)。

　　記者發(fā)現(xiàn)，部分上游芯片和模塊企業(yè)已經(jīng)在積極支持100G設(shè)備的研發(fā)。垂直整合的高端光模塊公司Opnext，不僅提供了100Gbps傳輸?shù)目蛻魝?cè)CFP模塊、線路側(cè)PM-QPSK模塊這些專門的光器件和模塊，甚至還開發(fā)了相應(yīng)的高速 Mux芯片和ADC芯片，以及相干接收后端的高速大容量ADC+DSP的集成芯片。Opnext子系統(tǒng)事業(yè)部產(chǎn)品管理副總裁洪進對記者表示，為了有效地開發(fā)100GPM-QPSK所需的芯片并認證系統(tǒng)性能，Opnext還建立了一個完整的包括50多片F(xiàn)PGA的自行開發(fā)的演示平臺。

　　盡管國內(nèi)目前還沒有企業(yè)能夠提供100G光模塊，但國內(nèi)光模塊的領(lǐng)頭廠商WTD已經(jīng)在進行100G產(chǎn)品的研發(fā)，胡毅告訴記者，針對100Gb/sCFPMSA 標準光模塊，WTD目前正在分功能塊、分階段地開發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品。短距離、中距離的100Gb/sCFP模塊，是WTD目前開發(fā)的重點，他們將采取并行開發(fā)的研發(fā)策略，努力快速推出短距離10km1.3μmCFP模塊新產(chǎn)品。

　　業(yè)界的看好和不斷投入將加快100G的商用進程，未來二三年 100G系統(tǒng)將不斷成熟，據(jù)專家預(yù)計，國內(nèi)運營商將在今年啟動測試，2011年進入試商用，2012年開始規(guī)模商用。

　　100G需要考慮多種業(yè)務(wù)形態(tài)

　　●40G/100G 傳輸是下一代DWDM發(fā)展方向。

　　●100G傳輸需要考慮多種業(yè)務(wù)形態(tài)來豐富應(yīng)用。

　　愛立信認為 40G/100G傳輸需求是剛性的，是下一代DWDM重要發(fā)展方向，同時愛立信充分意識到了客戶10G和40G波分投資保護的重要性，即未來100G波分部署可以通過同一平臺支持平滑升級。

　　100G骨干傳輸目前在大業(yè)務(wù)量地區(qū)有較強潛在需求，但100G的規(guī)模部署我們預(yù)測可能尚需要二三年時間。當然在這期間，早期100G商用測試和部署是未來規(guī)模部署的重要一步。100G傳輸除了需要考慮10G/40G的共平臺外，還需要考慮多種業(yè)務(wù)形態(tài)來豐富100G傳輸?shù)膽?yīng)用，比如100G正向復(fù)用器、反向復(fù)用器、中繼器等等。

　　目前在業(yè)界，100G已經(jīng)從早期室內(nèi)實驗開始走向廣泛的現(xiàn)網(wǎng)實驗網(wǎng)階段，愛立信在2008年和德國電信進行了MHL3000100G現(xiàn)網(wǎng)實驗，2009年在Telefonica現(xiàn)網(wǎng)中提供了 MHL3000100G現(xiàn)網(wǎng)實驗。

　　100G骨干傳輸是愛立信整體方案中重要的組成部分和戰(zhàn)略方向，目前我們正在和世界范圍的多家客戶進行MHL3000100G實驗室和現(xiàn)網(wǎng)測試。同時，愛立信對于下一代100G技術(shù)和400G技術(shù)的研究也在進行中，其中包括將愛立信在無線調(diào)制領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)實施和適配到高速光通信領(lǐng)域。比如目前正在考慮實施基于雙載波極化模16QAM子載波復(fù)用100G現(xiàn)網(wǎng)實驗；研究將四載波DP-QPSKSCM應(yīng)用到 400G傳輸?shù)募夹g(shù)可能性等。

　　產(chǎn)業(yè)鏈利益失衡是潛在問題

　　● 隨著技術(shù)的發(fā)展，2010年100G商用設(shè)備將推向市場。

　　●產(chǎn)業(yè)鏈利益關(guān)系的失衡目前看是100G發(fā)展?jié)撛诘膯栴}。

　　驅(qū)動100G光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力在于業(yè)務(wù)帶寬。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的IP化導(dǎo)致了IP業(yè)務(wù)流量在運營商的骨干網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)了絕對的統(tǒng)治地位，特別是P2P業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展消耗了大部分帶寬。國際標準化組織IEEE、ITU-T和OIF等關(guān)于100GbE、OTU4等相關(guān)規(guī)范計劃將在2010年6月制定完成，這從技術(shù)層面對于廠商研發(fā)100G設(shè)備明確了方向。因此，雖然40G骨干網(wǎng)剛處于商用初期，但100G的應(yīng)用是必然的趨勢，業(yè)界會積極研發(fā)100G的設(shè)備。

　　2009年已經(jīng)有廠商推出100G的樣機，隨著技術(shù)的發(fā)展，2010年商用設(shè)備將推向市場。PDM-QPSK將成為主流的調(diào)制方式，目前需要攻克的一些關(guān)鍵技術(shù)圍繞相干解調(diào)方面，如高速ADC、高速DSP處理芯片等等。

　　從技術(shù)層面看，無論是100G相關(guān)的芯片、路由器相關(guān)產(chǎn)品，還是100G測試儀表的開發(fā)都可能需要一些時間，但它們都會不斷完善，不存在嚴重的薄弱環(huán)節(jié)。但從商業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系看，目前利益主要由業(yè)務(wù)應(yīng)用商獲得，運營商雖然花錢建網(wǎng)但利潤在下降，長此以往會影響運營商采用新技術(shù)建設(shè)大容量網(wǎng)絡(luò)的積極性，會妨礙100G產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此產(chǎn)業(yè)鏈利益關(guān)系的失衡目前看會是個潛在的問題。

　　國外運營商在2007年就開展了現(xiàn)網(wǎng)測試工作，國內(nèi)運營商的測試工作預(yù)計在2010年啟動，預(yù)計2011年會開始小規(guī)模的試商用，2012年開始規(guī)模商用，主要應(yīng)用場景在骨干網(wǎng)組網(wǎng)。

　　阿爾卡特朗訊在100G的研發(fā)方面目前在業(yè)界處于領(lǐng)先地位，配合國外的運營商已經(jīng)進行了一些現(xiàn)網(wǎng)的測試和技術(shù)驗證工作，計劃于2010年下半年推出商用設(shè)備。

　　100G PM-QPSK模塊成為主要選擇

　　●PM- QPSK相干調(diào)制在系統(tǒng)傳輸方面有顯著的優(yōu)越性。

　　●100GPM-QPSK系統(tǒng)在2010上半年將得到更多現(xiàn)場測試。

　　通過業(yè)界一兩年來對于100Gb/s模塊的研究和開發(fā)，100G/s的偏振復(fù)用四相位相移鍵控相干檢測模塊(CoherentPM-QPSK)正在變成業(yè)界的主要選擇。相比于其他各種形式的調(diào)制格式，100GPM-QPSK相干調(diào)制在系統(tǒng)傳輸方面有顯著的優(yōu)越性。它可以涵蓋運營商在絕大多數(shù)的城域、區(qū)域、長途和超長途網(wǎng)絡(luò)中的需求和應(yīng)用。最近，AT&T宣布他們首次利用了Opnext100GPM-QPSK基于實時處理的設(shè)備成功地進行了 10G/40G和100G在其核心網(wǎng)上混合傳輸?shù)膶崟r現(xiàn)場測試。

　　在100GPM-QPSK模塊的開發(fā)過程中，業(yè)界吸取了過去在40G開發(fā)上缺乏整體投資規(guī)劃、產(chǎn)品分散在多種調(diào)制格式上的教訓(xùn)，主動開始了對100G調(diào)制格式所需的光電元器件整體集成和通用模塊的標準化、多源化地研發(fā)，從而使業(yè)界各方專注于公認的調(diào)制格式，共同發(fā)展基于多源協(xié)議的集成型標準化光電模塊。這樣做的主要目的就是要降低成本，及早將100G的模塊投放市場，從而使它不僅從性能上也從成本上成為絕大多數(shù)運營商在批量部署下一代高速率和大容量光網(wǎng)絡(luò)時的主要選擇。

　　基于單一波長的100GPM- QPSK系統(tǒng)會在2010上半年在數(shù)家運營商核心網(wǎng)上得到更多的現(xiàn)場實時傳輸測試。預(yù)計在2011年中間，商用產(chǎn)品會陸續(xù)出現(xiàn)，隨后開始進入早期商用測試和試驗開局階段。在未來兩三年內(nèi)，100G會在部分一級運營商的長途骨干網(wǎng)絡(luò)中得到一些小批量的試用和部署。

　　超高速DSP處理技術(shù)是薄弱環(huán)節(jié)

　　●100G目前的薄弱環(huán)節(jié)是超高速DSP處理技術(shù)和Framer技術(shù)。

　　●WTD目前正在分功能塊、分階段地開發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品。

　　為滿足帶寬需求，運營商已經(jīng)在計劃部署下一代超高速網(wǎng)絡(luò)。比如，在長途骨干網(wǎng)，通過支持100GE接口的路由器集群系統(tǒng)和100G波分復(fù)用的OTN系統(tǒng)共同組網(wǎng)，實現(xiàn)100GE的長距離傳送；在骨干邊緣及城域核心，采用100GE接口集群路由器直連方案，大規(guī)模簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使運營商輕松應(yīng)對流量本地化的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢。

　　目前，100G骨干網(wǎng)光傳輸技術(shù)正在逐步成熟。它主要涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：超高速調(diào)制技術(shù)(DP-QPSK以及PM-QPSK)、偏振保持技術(shù)、信號光和本振光的頻率(波長)穩(wěn)定技術(shù)、頻譜壓縮技術(shù)、非線性串擾控制技術(shù)、超高速時鐘處理技術(shù)等。當前，100G產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱環(huán)節(jié)是超高速DSP處理技術(shù)、超高速 Framer技術(shù)等。

　　100G光通信主要應(yīng)用領(lǐng)域是骨干傳輸網(wǎng)和以太網(wǎng)。其中，100Gb/s以太網(wǎng)技術(shù)是很有生命力、備受關(guān)注的技術(shù)，大家都在熱心參與，成熟商用預(yù)計要到2012年以后。

　　根據(jù)我們對市場需求的調(diào)研，結(jié)合WTD的技術(shù)基礎(chǔ)和技術(shù)實力，我們認為目前是 WTD開發(fā)100Gb/s光收發(fā)模塊研發(fā)的最佳時機。針對100Gb/sCFPMSA標準光模塊開發(fā)的技術(shù)可行性，WTD進行了全面的分析和研究，目前正在分功能塊、分階段地開發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品。目前已經(jīng)明確了100Gb/sCFP模塊主要的三個研發(fā)方向：短距離10km1.3μmCFP模塊、中距離 40km1.3μmCFP模塊和用于干線傳輸?shù)某L距離CFP模塊。其中短距離、中距離的100Gb/sCFP模塊，是WTD目前開發(fā)的重點，將采取并行開發(fā)的研發(fā)策略，努力快速地推出短距離10km1.3μmCFP模塊新產(chǎn)品。