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100G 传输商用化需攻克四大技术

光通信最重要的特点就是具有几乎用不尽的带宽资源。随着信息社会的发展，

人们对信息服务的需求量与日俱增。100GbpsWDM 系统是一个重要方向。超宽带

时代，承载网的核心层及骨干层面临着越来越大的带宽增长压力。当以 10G 传输

技术为基础的承载网带宽耗尽时，网络平滑升级至 40G、100G 是最经济的提升网

络容量的方法。因此，在承载网的核心层及骨干层实现 100G 传输将成为必然。

随着 100GE 路由器接口标准化的完成，100G 的长途传输也进入了议事日程。与

40GbpsWDM 系统相比，100G 传输的商用化需要解决四大关键技术：100G 线路传

输技术、100GE 接口技术、100GE 封装映射技术和 100G 关键器件技术。

100G 线路传输技术

现有 100G 线路传输技术主要有两种方案：多波传输方案和单波传输方案。

在 100G 多波传输方案中，100G 信号反向复用为多波长的 10Gbps 和 40GbpsOTU2、

OTU3 信号。这种方案不会对现有的 10G 或 40G 光传送网络产生影响，并可以在

现有的器件技术下实现，因而是现阶段可实现的方案。但这种方案的波长利用率

较低，也存在波长管理及多个波长间时延差的控制问题，所以这种方案不是 100G

线路传输技术的最终商用方案。

100G 单波传输方案可做到“一个业务，一个波长”，可以简化网络的管理。

从器件发展及降低 OPEX 的角度来看，该方案是未来发展的方向。业界所讨论的

100G 传输基本上是讨论 100Gbps 单波的长途传输。由于波特率的提升，100G 单

波传输信号所受到的各种物理损伤较为严重。业界研究了新的码型以降低物理损

伤对 100G 信号的影响。

40G 速率提高到 100G，光信噪比 OSNR 需要增加 4dB 左右，为了降低光信噪

比 OSNR 的要求，在现有的光网络上传输单波 100G 信号，需要采用特殊的调制技

术来降低波特率。例如 PDM-DQPSK 由于采用了偏振态、相位的双重调制，就可以

把 100Gbps 的信号速率降低到 25G 波特率，从而保证在 50GHz 间隔的波长区传输。

为更好地提高接收灵敏度，有时需要采用相干电处理的技术，也就是采用电处理

来解决光波长的相干接收。目前，100GWDM 的调制技术有多项选择。从现在的发

展情况看，业内相信 PDM-（D）QPSK 会是一个不错的选择，可以实现 50GHz 的间

隔和 1000 公里以上的无电中继传输，相干光检测可以极大程度地提高色散容限

和 PMD 容限。缺点是发射机光学结构复杂，相位调制效应容限低，另外需要复杂

的 DSP 处理，用于后处理的高速 DAC 和 ASIC 芯片目前较少。目前，该方向的研

究还处于实验室阶段。

从系统来看，考虑到 100GHz 的速率只比 40GHz 提高 2.5 倍，在 C 波段传输

的波长数目应该保持与现在的 WDM 系统相同，因此 100GHzWDM 系统应该基于

50GHz 间隔，以提高系统容量。

100GE 接口技术

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