宽带100G网络铺就三网融合之路

1  引言

　　随着有线和无线接入带宽的不断提升，伴随着三网融合的视频业务普及到更多的终端，城域网的容量将面临着巨大挑战，现有的10G链路已经捉襟见肘，40G已进入规模商用。面对日益增长的IDC流量和高清流媒体应用的普及，100G的需求也逐渐浮出水面。100G的市场，已不是技术或厂商推动的结果，而是业务需求实实在在的推动。一些ICP如Facebook和Google，在多个场合表达了对100G高速承载的渴望，并且早在标准成熟前就已开始引入该技术。

2  100G以太网

　　2010年6月，IEEE最终敲定了802.3ba 100G以太网标准，解决了数据中心、运营商网络和其他流量密集高性能计算环境中数量越来越多的应用宽带需求。而数据中心内部虚拟化和虚拟机数量的繁衍，以及融合网络业务、视频点播和社交网络等需求同样是推动制订该标准的幕后力量。

　　实际上，早在2008年，正式标准未定稿前，阿尔卡特朗讯已经有完整的100G以太网方案，并随后为一些用户的试商用网络部署了100GE的方案。在802.3ba标准定稿仅两个月后，阿尔卡特朗讯即提供了业内首个遵循该标准的100GE方案，可部署在城域网络的业务边缘层或者网络核心层，为居民、企业和移动用户提供全方位的路由和交换式业务。

　　在7750SR/7450ESS上提供100G接口的意义在于：阿尔卡特朗讯在业界第一次在城域边缘的SR上提供了具有精细化业务控制能力的100GE接口，这与核心路由上的100G粗放式转发管道有着本质不同。阿尔卡特朗讯的创新为100GE进入城域奠定了坚实基础。实际上，7750SR的100GE方案在现阶段的国内市场，同样适合定位于城域IDC核心，作为云计算的高速互联链路，并通过特有的精细化能力，提供网络层的IaaS服务。

　　同时，7750SR的100GE也完全能够部署于骨干，提供比传统核心100GE更强大的业务吞吐能力。目前国内骨干网上已有40G的链路，对于更高的互联需求，运营商通常会采用多个40G或10G链路捆绑的方式作为替代方案，100GE的出现，将改善这种情况，在管理、维护方面和承载效率方面都将有明显改善；而对于光纤资源紧张的区域，单纤100GE的方案可能成为惟一选择。

　　阿尔卡特朗讯100G以太网技术的核心是屡获殊荣、自行研发的FP2芯片技术——这将有助于降低运营商网络演进到100G接口时的风险。自2008年7月供货开始，该芯片就具备了在7750业务路由器和7450以太网业务交换机提供100G板卡的能力，比目前板卡的性能提升了2倍，是公司创新精神和领先地位的进一步延伸。同时，这意味着那些已经部署阿尔卡特朗讯业务路由器的运营商，只需增加新的板卡，便可将每个插槽的性能升级到100G，而无需中断业务。

　　对运营商而言，节能减排和减少机房占地化依然是控制成本并保持绿色运营的关键。阿尔卡特朗讯全新100G以太网接口模块得益于FP2芯片技术创新，在热效率方面进行了强化，将每GB数据传输的能耗降低到4W左右，与目前广泛部署的10G和40G设备相比有明显改善。这进一步降低了阿尔卡特朗讯路由器产品本已非常低的能耗水平，再度巩固了其在业内的领先地位。

　　当100GE部署于骨干作为广域互联时，路由直连的方式很可能无法满足在距离、保护等方面的要求，需要同光传输协同部署。阿尔卡特朗讯是业界第一个提供单波100G传输系统的厂商，也是第一个实现端到端100G IP与传输系统互联的厂商。

　　阿尔卡特朗讯的核心模块极大地拓展了100GE的适用性，而不仅仅局限于核心传输。结合其100G光传输技术，阿尔卡特朗讯的产品提供了优异的端到端可扩展性、更高的性能和更强的兼容性，能够更好地助力带宽调节并有效地控制成本。这也是阿尔卡特朗讯高效能网络（HLN）架构的重要原则。

3  100G光传输

　　作为光传输革新创导者的阿尔卡特朗讯贝尔试验室，曾发明了密集波分系统（DWDM）；引进了非零色散光纤；首次引入了100G以太传输以及世界上使用最多的40Gbit/s DPSK编码技术。

　　对于本质为模拟信号的光传输技术而言，极化模（PMD）和其它非线性效应的损伤在高速率时尤为严重，使得在不同光纤类型和10G，40G和100G混传情况下，需要考虑留出很大的频谱空间以避免干扰。尽管通过使用高速CMOS在电域解决这些问题并非初见，但尚存在着有效性方面的不足。阿尔卡特朗讯在这方面做了很多创新性的突破：

（1）阿尔卡特朗讯最先采用了PDM-QPSK作为100G的调制格式，实现2bit/s/Hz。PDM-QPSK作为100G传输的优选调制格式，得到了业界的广泛认可，目前已被OIF列为标准。2008年，采用先进的光信号调制格式（高阶偏振复用调制格式），使Nx100Gbit/s DWDM系统的频谱率效率达到6.2bit/s/Hz。

（2）相干光技术。早在2007年我们就提出了相干检测等专利技术，在同年首家实现了在单条光纤通道上获得12.8Tbit/s（128波×100G）的速率，并将距离提高到了2550km。基于该技术，2008年，阿尔卡特朗讯再一次创造了Nx100Gbit/s长距离大容量传输的最新世界纪录：首次在2550km长的无电中继光纤上实现了16.4Tbit/s的传输速率。