40G/100G标准化现状及发展趋势

40G/100G国内外标准具体进展状态见表1。

3  40G/100G技术发展趋势分析

从技术角度而言，40G技术已经发展成熟，目前40G WDM系统已经在全球规模部署， 40G以太网和光传输设备的稳定性和成本已经能够满足大规模商用的需求。未来40G技术的主要发展方向是逐步降低设备及网络应用的成本。在几年之内，将会出现100G WDM的市场需求。今后几年40G技术是长距传输的主流技术，从更长远的角度来看，100G技术则将逐步代替40G技术成为主流的高速新传输商用技术，同时对于100G光传输，支持光传送网（OTN）功能也将是必备的一个能力。

400 Gbit/s及更高速率如1 Tbit/s的长距离WDM传输则是下一代需要攻克的关键速率，更多创新的调制编码及复用技术将会应用到400 Gbit/s传输之上，同时也有可能打破现有WDM系统固定频率间隔的应用传统，采用更小的频率间隔、更宽的波长带宽。高速光通信的后续发展可能集中在以下几个方面。

a） 编码调制技术更复杂：PM-（D）QPSK+相干接收已经成为实现100 Gbit/s速率的主流方案。近年来，已经开始研究将OFDM应用于光通信领域，并取得一定的成果，OFDM可有效对抗光纤中的色散和偏振模色散等并展现了灵活高效的频谱利用和调制，成为100 Gbit/s及以上速率的高速光传输极具潜力的调制编码和复用技术。另外，基于多级相位和幅度集成的正交幅度调制（QAM）技术以及接近香农极限的LDPC编码技术等也将是超高速光传输调制编码的备选技术。

b） 多种复用技术的结合：目前已经实现偏振态复用，为了追求更高的速率，通过子载波复用、空间复用等多种技术以实现更高容量。在最近的OFC2011上NEC宣布，在一根7芯光纤上实现了109 Tbit/s（7×97×172 Gbit/s）的传输容量。

c） 波分系统设计的变革：随着速率的提高，传统的固定频率间隔可能被打破，假设频谱效率为5 bit/s/Hz，那么1T系统的波长谱宽将达到200 GHz。50 GHz间隔无法支持1 Tbit/s的传送，而更高的频谱效率意味着需要更高的OSNR。

d） 器件集成度的提高：电子集成电路目前应用普遍，但光子集成还比较少，现在的光通信系统的光器件均为分离的器件，导致设备体积大、耗电大。以光子集成技术为核心技术的英飞朗已经开发出商用WDM系统的400 Gbit/s的光子集成芯片，预计光子集成的密度每3年将会提高一倍，随着集成度的进一步提高，"WDM on chip"将成为可能。

4  结束语

综上所述，40G技术已经成熟并规模商用，未来40G技术的发展主要方向是逐步降低设备及网络应用的成本。100G技术随着关键技术和器件如DSP、ADC的逐渐成熟，预计在2011年中期以后，商用产品会陆续出现。总体来看，今后几年40G技术是长距传输的主流技术，从更长远的角度来看，100G+ODU4则将逐步代替40G系统成为主流的高速新传输商用技术。

参考文献：

［1］  Kim Roberts. 100G-Key Technology Enablers of 100Gbit/s in Carrier Networks［C］. OFC2011.

［2］  Jun Sakaguchi. 109-Tb/s(7×97×172-Gb/s SDM/WDM/PDM) QPSK transmission through 16.8-km homogeneous multicore fiber［C］. OFC2011.

［3］  K. Roberts，M. O　Sullivan， K.-T. Wu，et al. Performance of dual-polarization QPSK for optical transport systems［J］. Lightwave Technol.，2009（27）：3546-3559.

［4］  John D Ambrosia. 40 Gigabit Ethernet and 100 Gigabit Ethernet Technology Overview［R/OL］. ［2011-01-20］.

［5］  Stephen J. Trowbridge. Scaling the P802.3ba and G.709 Architectures［R/OL］. ［2011-01-20］.