1  引言

　　隨著有線和無線接入帶寬的不斷提升，伴隨著三網(wǎng)融合的視頻業(yè)務(wù)普及到更多的終端，城域網(wǎng)的容量將面臨著巨大挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的10G鏈路已經(jīng)捉襟見肘，40G已進(jìn)入規(guī)模商用。面對日益增長的IDC流量和高清流媒體應(yīng)用的普及，100G的需求也逐漸浮出水面。100G的市場，已不是技術(shù)或廠商推動的結(jié)果，而是業(yè)務(wù)需求實實在在的推動。一些ICP如Facebook和Google，在多個場合表達(dá)了對100G高速承載的渴望，并且早在標(biāo)準(zhǔn)成熟前就已開始引入該技術(shù)。

2  100G以太網(wǎng)

　　2010年6月，IEEE最終敲定了802.3ba 100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，解決了數(shù)據(jù)中心、運營商網(wǎng)絡(luò)和其他流量密集高性能計算環(huán)境中數(shù)量越來越多的應(yīng)用寬帶需求。而數(shù)據(jù)中心內(nèi)部虛擬化和虛擬機(jī)數(shù)量的繁衍，以及融合網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、視頻點播和社交網(wǎng)絡(luò)等需求同樣是推動制訂該標(biāo)準(zhǔn)的幕后力量。

　　實際上，早在2008年，正式標(biāo)準(zhǔn)未定稿前，阿爾卡特朗訊已經(jīng)有完整的100G以太網(wǎng)方案，并隨后為一些用戶的試商用網(wǎng)絡(luò)部署了100GE的方案。在802.3ba標(biāo)準(zhǔn)定稿僅兩個月后，阿爾卡特朗訊即提供了業(yè)內(nèi)首個遵循該標(biāo)準(zhǔn)的100GE方案，可部署在城域網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)邊緣層或者網(wǎng)絡(luò)核心層，為居民、企業(yè)和移動用戶提供全方位的路由和交換式業(yè)務(wù)。

　　在7750SR/7450ESS上提供100G接口的意義在于：阿爾卡特朗訊在業(yè)界第一次在城域邊緣的SR上提供了具有精細(xì)化業(yè)務(wù)控制能力的100GE接口，這與核心路由上的100G粗放式轉(zhuǎn)發(fā)管道有著本質(zhì)不同。阿爾卡特朗訊的創(chuàng)新為100GE進(jìn)入城域奠定了堅實基礎(chǔ)。實際上，7750SR的100GE方案在現(xiàn)階段的國內(nèi)市場，同樣適合定位于城域IDC核心，作為云計算的高速互聯(lián)鏈路，并通過特有的精細(xì)化能力，提供網(wǎng)絡(luò)層的IaaS服務(wù)。

　　同時，7750SR的100GE也完全能夠部署于骨干，提供比傳統(tǒng)核心100GE更強(qiáng)大的業(yè)務(wù)吞吐能力。目前國內(nèi)骨干網(wǎng)上已有40G的鏈路，對于更高的互聯(lián)需求，運營商通常會采用多個40G或10G鏈路捆綁的方式作為替代方案，100GE的出現(xiàn)，將改善這種情況，在管理、維護(hù)方面和承載效率方面都將有明顯改善；而對于光纖資源緊張的區(qū)域，單纖100GE的方案可能成為惟一選擇。

　　阿爾卡特朗訊100G以太網(wǎng)技術(shù)的核心是屢獲殊榮、自行研發(fā)的FP2芯片技術(shù)——這將有助于降低運營商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到100G接口時的風(fēng)險。自2008年7月供貨開始，該芯片就具備了在7750業(yè)務(wù)路由器和7450以太網(wǎng)業(yè)務(wù)交換機(jī)提供100G板卡的能力，比目前板卡的性能提升了2倍，是公司創(chuàng)新精神和領(lǐng)先地位的進(jìn)一步延伸。同時，這意味著那些已經(jīng)部署阿爾卡特朗訊業(yè)務(wù)路由器的運營商，只需增加新的板卡，便可將每個插槽的性能升級到100G，而無需中斷業(yè)務(wù)。

　　對運營商而言，節(jié)能減排和減少機(jī)房占地化依然是控制成本并保持綠色運營的關(guān)鍵。阿爾卡特朗訊全新100G以太網(wǎng)接口模塊得益于FP2芯片技術(shù)創(chuàng)新，在熱效率方面進(jìn)行了強(qiáng)化，將每GB數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎慕档偷?W左右，與目前廣泛部署的10G和40G設(shè)備相比有明顯改善。這進(jìn)一步降低了阿爾卡特朗訊路由器產(chǎn)品本已非常低的能耗水平，再度鞏固了其在業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。

　　當(dāng)100GE部署于骨干作為廣域互聯(lián)時，路由直連的方式很可能無法滿足在距離、保護(hù)等方面的要求，需要同光傳輸協(xié)同部署。阿爾卡特朗訊是業(yè)界第一個提供單波100G傳輸系統(tǒng)的廠商，也是第一個實現(xiàn)端到端100G IP與傳輸系統(tǒng)互聯(lián)的廠商。

　　阿爾卡特朗訊的核心模塊極大地拓展了100GE的適用性，而不僅僅局限于核心傳輸。結(jié)合其100G光傳輸技術(shù)，阿爾卡特朗訊的產(chǎn)品提供了優(yōu)異的端到端可擴(kuò)展性、更高的性能和更強(qiáng)的兼容性，能夠更好地助力帶寬調(diào)節(jié)并有效地控制成本。這也是阿爾卡特朗訊高效能網(wǎng)絡(luò)（HLN）架構(gòu)的重要原則。

3  100G光傳輸

　　作為光傳輸革新創(chuàng)導(dǎo)者的阿爾卡特朗訊貝爾試驗室，曾發(fā)明了密集波分系統(tǒng)（DWDM）；引進(jìn)了非零色散光纖；首次引入了100G以太傳輸以及世界上使用最多的40Gbit/s DPSK編碼技術(shù)。

　　對于本質(zhì)為模擬信號的光傳輸技術(shù)而言，極化模（PMD）和其它非線性效應(yīng)的損傷在高速率時尤為嚴(yán)重，使得在不同光纖類型和10G，40G和100G混傳情況下，需要考慮留出很大的頻譜空間以避免干擾。盡管通過使用高速CMOS在電域解決這些問題并非初見，但尚存在著有效性方面的不足。阿爾卡特朗訊在這方面做了很多創(chuàng)新性的突破：

（1）阿爾卡特朗訊最先采用了PDM-QPSK作為100G的調(diào)制格式，實現(xiàn)2bit/s/Hz。PDM-QPSK作為100G傳輸?shù)膬?yōu)選調(diào)制格式，得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可，目前已被OIF列為標(biāo)準(zhǔn)。2008年，采用先進(jìn)的光信號調(diào)制格式（高階偏振復(fù)用調(diào)制格式），使Nx100Gbit/s DWDM系統(tǒng)的頻譜率效率達(dá)到6.2bit/s/Hz。

（2）相干光技術(shù)。早在2007年我們就提出了相干檢測等專利技術(shù)，在同年首家實現(xiàn)了在單條光纖通道上獲得12.8Tbit/s（128波×100G）的速率，并將距離提高到了2550km?；谠摷夹g(shù)，2008年，阿爾卡特朗訊再一次創(chuàng)造了Nx100Gbit/s長距離大容量傳輸?shù)淖钚率澜缂o(jì)錄：首次在2550km長的無電中繼光纖上實現(xiàn)了16.4Tbit/s的傳輸速率。

　　2009年，阿爾卡特在全球首次將相干光技術(shù)在西班牙電信（Telefonica）現(xiàn)網(wǎng)上付諸商用，在馬德里至塞維利亞的現(xiàn)有10/40G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中開通100G傳送，成功實現(xiàn)了1088km單波速率為112 Gbit/s的DWDM傳輸。該項傳輸測試從多個方面印證了阿爾卡特朗訊100G技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性和可擴(kuò)展性方面的能力。另外，2010年6月，公司宣布將采用100G相干光系統(tǒng)幫助日本軟銀公司建設(shè)100G傳送網(wǎng)。這兩個項目意味著，阿爾卡特朗訊將100G的商業(yè)化程度推進(jìn)到了一個新的高度。

　　2009年9月，阿爾卡特朗訊貝爾實驗室再次創(chuàng)造了100 Petabit/s-km的世界紀(jì)錄。這相當(dāng)于每秒鐘把400部DVD傳輸7000km，大約是從巴黎到芝加哥的距離。這一紀(jì)錄把目前海纜的傳輸容量提升了10倍。此紀(jì)錄的實現(xiàn)細(xì)節(jié)發(fā)表在ECOC 2009會議上。

4  全球案例分享

（1）Verizon

　　2007年11月，Verizon和阿爾卡特朗訊成功完成了業(yè)內(nèi)首次現(xiàn)網(wǎng)上的100G光傳輸外場試驗，該試驗在美國佛羅里達(dá)州的坦帕和邁阿密間的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，在原40G的平臺上，在504km的光纜線路上傳送了100G的信號。體現(xiàn)出阿爾卡特朗訊最高速DWDM研發(fā)和設(shè)備應(yīng)用結(jié)合的實力，為進(jìn)一步擴(kuò)展DWDM容量打下了堅實的基礎(chǔ)，有效地保證了用戶投資的可持續(xù)發(fā)展性。

　　2010年6月，Verizon已經(jīng)在某些大城市的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上完成了100G/s的以太網(wǎng)流量承載外場試驗，使得Verizon繼續(xù)引領(lǐng)著業(yè)內(nèi)100G技術(shù)的發(fā)展。本次試驗，Verizon通過在其交換式以太網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中部署阿爾卡特朗訊設(shè)備，成功地在其公司達(dá)拉斯地區(qū)現(xiàn)網(wǎng)光纖上實現(xiàn)了12.7km（7.9miles）的數(shù)據(jù)傳輸。

　　該項試驗，利用了現(xiàn)有的阿爾卡特朗訊7450交換設(shè)備以及新的插件，在一根光纖上實現(xiàn)了本地100GE傳輸，創(chuàng)建起高速鏈接。

　　阿爾卡特朗訊7450 ESS以太網(wǎng)業(yè)務(wù)交換機(jī)節(jié)點采用100GE業(yè)務(wù)接口和100GBASE-LR10光節(jié)點技術(shù)，可以在長達(dá)10多km（6.2miles）的距離上提供低成本、高帶寬的傳輸。

（2）ISOCore測試

　　在最近ISOCore聯(lián)合IXIA進(jìn)行的測試中，模擬了在企業(yè)VPN服務(wù)上看到的以太網(wǎng)和IP流量，提供給對性能和服務(wù)級別協(xié)議（Service Level Agreement，SLA）要求非常嚴(yán)格的企業(yè)客戶。阿爾卡特朗訊7750SR承載了8000個IP-VPN，4000個虛擬專用LAN服務(wù)（Virtual Private LAN Service，VPLS）鏈接和2萬個第2層VPN進(jìn)行配置。7750SR以100Gbit/s線速運行時，仍保持了每個業(yè)務(wù)流上的QoS。

　　這一結(jié)果充分說明阿爾卡特朗訊7750SR的100G以太網(wǎng)接口在提供住宅寬帶、用戶管理、企業(yè)以太網(wǎng)與VPN以及無線3G/LTE服務(wù)時，能夠保證100Gbit/s的速度。

（3）德國電信T-System

　　2010年6月，阿爾卡特朗訊協(xié)助德國電信旗下負(fù)責(zé)企業(yè)用戶服務(wù)的部門T-System實現(xiàn)了全球首個采用100Gbit/s的商用光網(wǎng)絡(luò)鏈路（見圖1）。該鏈路全長60km，連接德國德累斯頓和弗萊堡工業(yè)大學(xué)的兩個高性能數(shù)據(jù)中心。支持新型的基于云的業(yè)務(wù)、協(xié)作的應(yīng)用和大文件的交換。該項目意義在于，它是業(yè)界第一個IP和光傳輸端到端的100G商用項目。同時也反映出數(shù)據(jù)中心和云計算對高速以太網(wǎng)連接的強(qiáng)勁需求。

圖1  全球首個采用100Gbit/s的商用光網(wǎng)絡(luò)鏈路

　　在該項目中，T-System在兩個節(jié)點分別部署了一套7750SR和1830PSS，兩者通過100GE以太網(wǎng)互聯(lián)，經(jīng)由1830PSS波分系統(tǒng)連接兩個站點，在單波上完成100GE以太網(wǎng)流量的傳送。

（4）Qwest

　　2009年第3季度，Qwest攜手阿爾卡特朗訊重建其U.S.國家骨干網(wǎng)絡(luò)，此方案整合了IP和光傳輸系統(tǒng)，并實現(xiàn)了統(tǒng)一的端到端網(wǎng)絡(luò)管理。Qwest采用了阿爾卡特朗訊100G路由解決方案構(gòu)建其用戶邊緣網(wǎng)絡(luò)——此速率可以實現(xiàn)在1s內(nèi)傳輸相當(dāng)于連續(xù)24h不間斷播放CD音頻的數(shù)據(jù)量，這意味著Qwest可以不受駐地帶寬、商業(yè)和移動業(yè)務(wù)限制，進(jìn)行邊緣網(wǎng)絡(luò)處理。同時，Qwest還采用了阿爾卡特朗訊超長距DWDM平臺傳輸100Gbit/s業(yè)務(wù)。通過統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，阿爾卡特朗訊幫助Qwest大幅降低了其運維成本。

5 結(jié)束語

　　100G的發(fā)展不同于10G和40G，它更多的不是廠商推動，而是來自于用戶和業(yè)務(wù)的驅(qū)動，100G技術(shù)的出現(xiàn)，將極大地釋放FTTx的部署和高帶寬業(yè)務(wù)的需求，為包括三網(wǎng)融合背景下的IDC/云計算、高速骨干互聯(lián)、高清視頻鋪平道路。