想當(dāng)初，ADSL 用戶數(shù)的持續(xù)增長(zhǎng)、單用戶帶寬的成倍增加，造成了固定用戶接入帶寬需求的快速增長(zhǎng)；PON 網(wǎng)絡(luò)的快速部署，進(jìn)一步加速了固定用戶接入帶寬的增長(zhǎng)；3G的部署，寬帶移動(dòng)接入用戶也將快速增長(zhǎng)，所以帶寬需求在未來(lái)還會(huì)持續(xù)快速增長(zhǎng)。而以視頻/流媒體為基礎(chǔ)的各種寬帶殺手業(yè)務(wù)的出現(xiàn)消耗了大量的寬帶資源，核心路由器100GE 端口呼之欲出。

在2010年，來(lái)自OIF數(shù)據(jù)商用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)期年均流量增長(zhǎng)將超過(guò)50 %，即不到2年流量就翻一倍；而來(lái)自中國(guó)電信的數(shù)據(jù)是每年傳輸容量增加接近100 %，5年帶寬增長(zhǎng)10~20倍。如果按2008年40Gbit/s 速率應(yīng)用啟動(dòng)，那么在2011年前就有100Gbit/s 速率的市場(chǎng)需求。

為此，為了避免100Gbit/s 速率標(biāo)準(zhǔn)滯后對(duì)產(chǎn)業(yè)的不利影響，全球主流運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備供應(yīng)商都在積極參與IEEE、ITU-T 以及 OIF 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的活動(dòng)。100Gbit/s 速率的源頭是100GE 業(yè)務(wù)，IEEE 802.3ba 對(duì)此進(jìn)行了規(guī)范，ITU-T考慮100GE 業(yè)務(wù)的承載，而OIF 規(guī)范了業(yè)務(wù)的 100Gbit/s LH 模塊的實(shí)現(xiàn)以及 100Gbit/s 速率互連互通接口規(guī)范，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)組織也在積極準(zhǔn)備100Gbit/s 速率標(biāo)準(zhǔn)的制定。

一、IEEE

IEEE 802.3ba 是 IEEE關(guān)于40Gbit/s 和100Gbit/s 以太網(wǎng)的專門研究組，目標(biāo)是為 40Gbit/s 和 100Gbit/s 的以太網(wǎng)制定物理層接口規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)從 2006 年啟動(dòng)，到 2010 年 6 月已完成并發(fā)布。物理編碼子層（PCS）采用 64B/66B 編碼，100GE 實(shí)際物理層速度是 103.125Gbit/s，如此高速率無(wú)法串行處理，所以 100GE 物理層都是并行的多道（Lanes），與我們用戶關(guān)系最密切的100GE 接口是物理介質(zhì)相關(guān)子層（PMD），見表1，其中用途最廣泛的接口應(yīng)是 100GBase-LR4 和100GBase-ER4，將是同城核心路由器與核心路由器/傳輸設(shè)備之間互聯(lián)接口。

表 1：100GE物理接口代碼

欲具體了解IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)情況介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

二、ITU-T

ITU-T 在 100Gbit/s 速率的標(biāo)準(zhǔn)研究在 SG15 的 Q6/Q11進(jìn)行的，2009 年12 月批準(zhǔn)的 G.709 標(biāo)準(zhǔn)已為 100Gbit/s 定義了 OTU4，標(biāo)稱速率見表2。該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)還定義了多種低速信號(hào)到 OTU4 的映射復(fù)用以及100GE 到 OTU4 映射。為了 100GBase-LR4/ER4 以太網(wǎng)接口的重用，也定義了 OTM-0.4v4，見圖2。2009 年 11 月發(fā)布的 G.959.1中參照 IEEE 802.3ba 制定了用 4×25Gbit/s 多通道域內(nèi)的應(yīng)用代碼及參數(shù)：4I1-9D1F和4L1-9C1F。

表 2：OTU4標(biāo)稱速率

圖 2：OTM-0.4v4結(jié)構(gòu)

多通道并行傳輸是100Gbit/s 速率傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，不同的物理通道由于波長(zhǎng)的不同傳輸速度不同，不同通道物理長(zhǎng)度及處理時(shí)延等也有微小差異，在最新的G.709以及IEEE 802.3ba 對(duì)通道去歪斜作了詳細(xì)規(guī)范。

三、OIF

光互聯(lián)網(wǎng)論壇（OIF）致力于開發(fā)電信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的互連互通協(xié)議。100Gbit/s 承載相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)研究主要在物理和鏈路層工作組（PLL WG）中進(jìn)行，100Gbit/s LH DWDM技術(shù)下設(shè)了長(zhǎng)距離DWDM傳輸框架、集成光子、FEC、傳輸模塊電接口、傳輸模塊管理接口等5個(gè)項(xiàng)目組，除管理接口外其它研究組工作已完成并出版。

光調(diào)制方式選擇了偏振復(fù)用-正交相移鍵控（PM-QPSK或DP-QPSK等），發(fā)信、收信機(jī)框圖見圖3-1和圖3-2所示，把100Gbit/s 業(yè)務(wù)速率降為25Gbaud，從而支持50GHz 波長(zhǎng)間隔。

圖 3-1：PM-QPSK光發(fā)射機(jī)模塊框圖

圖 3-2：PM-QPSK相干接收機(jī)模塊框圖

相同光調(diào)制方式下100Gbit/s 跟10Gbit/s 相比，OSNR 容限要差10dB，PMD容限會(huì)降低10倍，CD容限降低100倍，因此必須采用先進(jìn)技術(shù)手段保證100Gbit/s 的實(shí)用性。選擇相干、平衡光接收技術(shù)相比NRZ直接接收提升OSNR容限近6dB，采用高速電信號(hào)處理技術(shù)PMD和CD容限可以優(yōu)于10Gbit/s 系統(tǒng)，并且可降低了PMD和CD引入的傳輸代價(jià)。

10Gbit/s 和40Gbit/s DWDM系統(tǒng)已普遍采用增強(qiáng)糾錯(cuò)編解碼（AFEC）技術(shù)，凈編碼增益約8.5dB。100Gbit/s 采用PM-QPSK+相干光接收技術(shù)OSNR容限跟10Gbit/s NRZ 相比還有明顯差距（約4dB），需要更高凈編碼增益（NCG）的FEC來(lái)進(jìn)一步提高100Gbit/s 的OSNR 容限，OIF建議選擇冗余度在18%~20%的軟判決糾錯(cuò)編碼（SD-FEC），凈編碼增益可達(dá)10.5dB左右，這時(shí)線路速率超過(guò)了30Gbaud。100Gbit/s 系統(tǒng)模塊方案極其復(fù)雜，必須依賴光電集成技術(shù)，否則功耗、體積和成本會(huì)造成100Gbit/s 系統(tǒng)難以規(guī)模商用。100Gbit/s 系統(tǒng)的線路側(cè)光模塊集成主要包括：光發(fā)射機(jī)光調(diào)制器、光接收機(jī)光解調(diào)器、包含高速ADC和大規(guī)模DSP的ASIC芯片。100Gbit/s 的電處理，4路30Gbit/s 左右的差分信號(hào)，需要4路采樣速率約60Gsample/s 的高速ADC，采樣值分辨率要在6bit 以上，ADC與DSP之間信號(hào)流量超過(guò)1000Gbit/s，如用高速端口互聯(lián)功耗極高，因而ADC需要與DSP集成；如采用 SD-FEC，需要利用量化后的多比特信號(hào)糾錯(cuò)解碼，最好也集成在一起，整個(gè)做成一個(gè)超復(fù)雜的 ASIC芯片，需要使用最先進(jìn)的40nm芯片工藝。

為了100Gbit/s 核心模塊通用，OIF制定了線路側(cè)模塊標(biāo)準(zhǔn)：Implementation Agreement for 168-pin Transponder Module；多源協(xié)議聯(lián)盟（MSA）正制定100Gbit/s 系統(tǒng)客戶側(cè)模塊標(biāo)準(zhǔn)：CFP MSA，這些標(biāo)準(zhǔn)已基本定稿。

四、CCSA

中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）TC6的WG1負(fù)責(zé)100Gbit/s WDM標(biāo)準(zhǔn)的研究制定，2009 年底由中興通訊牽頭完成了“40~100GE 以太網(wǎng)承載和傳輸技術(shù)研究”報(bào)告；2012年CCSA編制的技術(shù)報(bào)告 《N×100G 波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)要求》（YDB 077）發(fā)布，后來(lái)成為了通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YD/T 2485-2013）。

欲具體了解N×100G 波分復(fù)用系統(tǒng)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)情況的請(qǐng)進(jìn)入。

綜合來(lái)看，在 IEEE、ITU-T和OIF 努力下，100Gbit/s 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)基本成型，但在線路側(cè)FEC編碼等方面已放棄統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，互連互通會(huì)受到一些限制。隨著 100Gbit/s 標(biāo)準(zhǔn)的成熟，主流光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商會(huì)推出 了100Gbit/s 傳輸解決方案，我們隨之迎來(lái) 100Gbit/s DWDM 時(shí)代。

欲進(jìn)一步了解1G/10G速率以太網(wǎng)接口技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入。