400G光傳輸技術逐步走向成熟

　　ICCSZ訊    隨著互聯(lián)網、云計算、LTE以及物聯(lián)網的飛速發(fā)展，客戶業(yè)務需求不斷變化，數(shù)據流量不斷攀升。面對網絡流量的爆發(fā)性持續(xù)增長，IEEE預測到 2016年，網絡流量將增加10倍，到2020年網絡流量將增加100倍。去年以來，“互聯(lián)網+”行動計劃的出臺，對網絡的帶寬、業(yè)務快速提供、網絡靈活性等方面都提出了更高的需求。作為流量承載主體的光傳輸網，為滿足客戶新的需求，只有提升網絡容量，增加網絡靈活性，才能適應技術的演進發(fā)展潮流。也正因為如此，在100G剛剛邁入黃金發(fā)展期之時，400G技術曙光已經初現(xiàn)。

　　400G標準穩(wěn)步推進

　　從2010年ITU-T SG15出現(xiàn)第一篇OTU5(400G)文稿以來，400G/1T技術演進和標準化引起了業(yè)界廣泛關注。IEEE側重客戶和線路側光接口的定義，其對 400G或者1T以太網速率選擇直接決定OTN未來的研究走向，目前偏向選擇400G速率;而OIF關注的方向包括DWDM傳輸層、以太網客戶側、OTN 和光交換、網絡管理、控制平面等;ITU-T目前主要進行400G/1T OTN架構、幀結構和復用映射等方面的技術標準研究，其OTU固定顆粒和靈活顆粒是目前討論的熱點，2012年啟動B100G項目，拉開了400G/1T 研究的序幕;CCSA在2012年完成了《400G/400GE承載和傳輸技術研究》報告，正式啟動了國內400G技術的標準研究。根據IEEE 2014年5月研討會議的結論，計劃標準草案D1.0在2015年1月~2月推出，但由于草案中關于SMF的具體光接口技術方案目前爭議較大，同時影響其他參數(shù)選擇，存在NRZ、PAM4、DMT(僅限定在10km)等多種制式，標準沒有按期推出。盡管如此，縱觀整個行業(yè)動態(tài)，400G標準化工作仍在穩(wěn)步推進中。

　　400G技術走向成熟

　　在400G時代，網絡調制格式將更加靈活，目前業(yè)界紛紛推出了BPSK/QPSK/8QAM/16QAM等調制模式靈活適配的400G設備，不同調制模式可以適應不同的應用場景。同時，400G有望采用更高的波特率以減少調制階數(shù)，同時單載波速率不會無止境提高，超100G時代將更多地采用多載波提高頻譜效率，未來超100G可能會根據應用場景，采用N×100G或N×200G的組合。

　　目前業(yè)界的400G系統(tǒng)主要有三種實現(xiàn)方案：一、通過四載波的100GPDM-QPSK方式構建400G系統(tǒng)。這種方案的優(yōu)點是：100G技術已規(guī)模商用，技術成熟、成本低、跨距長;二、通過雙載波的200G PDM-16QAM方式構建400G系統(tǒng)。這種方案的優(yōu)點是：頻譜效率提升165%以上，系統(tǒng)集成度較高、體積小、功耗低;三、通過單載波的400G PDM-32QAM方式構建400G系統(tǒng)。這種方案的優(yōu)點是：頻譜效率提升300%以上，系統(tǒng)集成度高。

　　在上述三種方案中，單載波方案頻譜效率最高，看似是最好的解決方案，但是由于香農定律的限制，其技術實現(xiàn)難度大、成本高、跨距短(<200km)，如果沒有大的技術突破，在長途傳輸中的應用前景并不樂觀。而前兩種方案根據不同的運用場景，綜合考量容量與傳輸距離的均衡，已經可以廣泛開展測試和試點應用。

　　100G和400G共存之道

　　各運營商從2010年開始重點關注100G技術的發(fā)展，到了2013 年，100G技術在全球市場迎來了爆發(fā)性增長。在中國，各運營商的100G集采規(guī)模更是不斷刷新世界紀錄。而從2014年至今，運營商不斷加大在100G 領域的投入，如今中國已是全球100G OTN最大的市場。目前100G設備承載了大多數(shù)的網絡流量，可以說100G已經步入全面成熟期。盡管100G容量已經非常大，但考慮到客戶不斷增長的流量需求，以及萬物互聯(lián)時代即將到來，業(yè)界并不滿足于100G。但是，現(xiàn)有技術并不足以完全支撐400G/1T全面取代100G。如何提高頻譜效率的高階調制效率?如何突破香農極限以及如何適應多種頻譜寬度的靈活柵格技術?這些都是亟待解決的問題。所以整體來說，400G近期并不會取代100G，二者從中長期來說應該是共存互補關系。

　　烽火領航400G解決方案

　　烽火通信400G解決方案采用業(yè)界最大容量100G/400G傳送平臺——FONST6000 U60設備。作為烽火通信新一代大容量PEOTN產品，定位高端，適用國干、省干、城域核心等各網絡層次，滿足25.6T交叉容量節(jié)點需求，是業(yè)界最佳 100G/400G應用平臺，可為運營商構建大管道、靈活調度、統(tǒng)一交換的OTN/WDM傳送解決方案。

　　烽火通信于2013年4月便發(fā)布了400G樣機。2014年5月在中國移動實驗室進行了測試，測試結果優(yōu)異，在后進場的條件下，調試時間最短，與友商在同一時間內完成了測試。同年7月，開通了西安至河南信陽全程985.8公里的工程，線路為G652和G655混纖，加載業(yè)務并穩(wěn)定運行。 2014年9月國內首次實現(xiàn)一根普通單模光纖中在C+L波段以375路、每路267.27Gb/s、總共100.23T的超大容量超密集波分復用傳輸80 公里，實現(xiàn)我國光傳輸實驗在容量這一重要技術指標上的突破，推動我國邁入傳輸容量實驗突破100T的國家行列。在超級信道技術方面，利用多載波產生技術和奈奎斯特光濾波技術成功實現(xiàn)了國內首個單光源3.2T 2080公里標準單模光纖實時傳輸系統(tǒng)，并保留了相當大的工程富裕度，該結果為當時實時傳輸系統(tǒng)中單通道傳輸速率-距離積的世界最高紀錄。

　　當然，進步是沒有止境的，超100G技術還面臨很多挑戰(zhàn)和亟待解決的問題，人們也期待超級信道等具有革命性的新技術的成熟，再將這些新技術與SDN結合起來，構建未來的智能化光網絡，進一步提高頻譜利用率。