100G商用步伐加速 成本仍是關鍵挑戰(zhàn)

固網寬帶和移動寬帶是目前信息通信行業(yè)發(fā)展的兩個熱點。傳統(tǒng)的10G甚至40G網絡面臨的壓力越來越大，無論是核心網、城域網還是接入網都需要100G技術早日走向規(guī)模商用。

中國電信科技委主任韋樂平認為，未來5年間中國國干線網流量的年增長率將高達60%～70%。這意味著5年后的干線網絡帶寬需求將是當前的10倍～15倍，骨干傳輸網總帶寬將從每秒64Tb增加到至少每秒120Tb～155Tb，甚至將超過每秒200Tb。光纖到戶、3G擴容、4G的發(fā)展驅動著100G商用步伐的逐漸加快。

市場通常認為光通信不會發(fā)生流量危機，認為所有的光通信都是無限的。實則，光通信是超摩爾定律的。容量是光通信的發(fā)展之源，沒有容量沒有光通信。摩爾定律進入并行時代，微處理器從單核到多核乃至數(shù)百核的Tera級計算，最終驅動超高速通信。

流量激增加速容量需求

在流量鏈路方面，按照目前的流量發(fā)展趨勢，2017年CTC骨干網最大截面?zhèn)鬏攷捈s38Tb/s，需要5個80波100G系統(tǒng)，400G速率將是更加合理的選擇。在流量節(jié)點方面，最大節(jié)點容量約170Tb/s，全光節(jié)點將更加合理。

在業(yè)務方面，主要是視頻占到了60%以上，其中網絡視頻主導，而IPTV、網絡電視和移動網流量對骨干網影響較小。

近年來移動互聯(lián)網流量增速是固網二倍，但進入骨干網的很小，城域局部熱點可能超過固網甚至擁塞。與此同時，潛在的流量，例如LTE和云計算也在影響著帶寬的發(fā)展,LTE主要影響的是城域網。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，1970年代中到2000年代，單纖容量平均每年增長78%(超摩爾定律)。然而，近10年單纖容量的年增長速度已放慢到20%。1990年代中期至今，互聯(lián)網流量每年長40%，預計2020年超越單纖容量香農極限。現(xiàn)有技術無法應對，將出現(xiàn)容量危機。進而，傳送網需要突破性系統(tǒng)技術。

技術突破 市場成熟

在技術突破方面，相干DP-QPSK使OSNR比調幅改進6dB;56G的ADC突破使單頻100G實現(xiàn);DSP門數(shù)從10G的5M增加到100G的70M。軟判決前向糾錯SD-FEC趨近成熟，功率余度可望再增1.5dB，與10G持平。

在成本方面，期望100G成本為(5-6)x10G成本，即每比特成本降低40%-50%，尚有距離，但價格可接受。

在光纜特性方面，京廣線以東的多數(shù)光纜符合100G傳輸要求，至少有部分光纖可以符合要求。

在市場需求方面，2013年干線最大段落容量需12Tb/s。

目前100G產業(yè)鏈已成熟，所有元器件和子系統(tǒng)都具備多廠家商用能力，2013年市場需求成熟，需要有100Gb/s系統(tǒng)支撐,將轉入100Gb/s主導的時代。

關鍵：降低成本

中國人均通信占總消費比趨近8%,電話普及率達100%，均遠高于世界平均水平。近10年，無論光還是無線的頻譜效率年增速均已降到20%左右，趕不上互聯(lián)網和移動互聯(lián)網流量的增速(30%和80%),大幅改進的空間都不大。而SDM和MDM技術遠水解不了近渴。

采用各種技術降低成本是最靠譜的出路。同時，在智能管道和應用層優(yōu)化方面，流量經營和從源頭降低流量和信令消耗才是真實有效的基本出路。

對于后100G的發(fā)展，QAM是主要技術選擇，需要采取以下四種技術對策：1、靈活速率適配的轉發(fā)器：通過軟件動態(tài)調節(jié)容量分配，實現(xiàn)靈活自適應速率適配。實現(xiàn)整個傳輸網絡吞吐容量的最大化。2、靈活格柵超級通路ROADM。后100G棄用固定格柵，轉用靈活格柵分配不同帶寬最佳地適合通路速率和調制格式。采用超級通路后，允許根據(jù)需要將多個低速率的通路結合傳輸更高速率，提高頻譜利用率。3、寬帶低噪聲光纖放大器(從C波擴展到C+L/L+)。4、新一代光纖(低損和超低損，大有效面積)。

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