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(dá)到目前的 4 倍，達(dá)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(dá)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(dá) 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(yùn)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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)程才再次提上日程，但卻已經(jīng)錯過了最好的發(fā)展機(jī)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(dá) 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(yùn)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(yùn)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(jìn)一步地改進(jìn)。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(qiáng)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(jìn)、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(dá)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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(yùn)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(dá)到 4000 個端口，到 2013 年將達(dá)到 10000 個端口，施社平認(rèn)為由于 100G 在標(biāo)準(zhǔn)層面跟進(jìn)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(yùn)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、40G 和 100G 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?4 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(yùn)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。
超 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 OPTINET 2011 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(jìn)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(yùn)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(jìn)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。