2009年，Verizon在(zai)巴黎和法(fa)蘭克福之間(jian)部署(shu)了(le)第一條(tiao)商(shang)(shang)用100G光(guang)纖鏈路。隨后，阿爾卡(ka)特(te)朗訊(xun)所提出的(de)(de)100G信(xin)號調制方式與(yu)相干接收技(ji)術(shu)被寫入國(guo)際標準，大大加快了(le)該技(ji)術(shu)的(de)(de)產業化進程(cheng)。2013年，100G技(ji)術(shu)在(zai)全(quan)球市場(chang)迎(ying)來了(le)爆發性增(zeng)長，100G的(de)(de)收入逼近整體市場(chang)的(de)(de)15%。在(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)市場(chang)，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)移動(dong)和中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)電信(xin)的(de)(de)100G集采(cai)規(gui)模更(geng)是不(bu)斷(duan)的(de)(de)刷新世界(jie)(jie)記錄(lu)，因(yin)此，2013年也(ye)被稱(cheng)為(wei)100G技(ji)術(shu)的(de)(de)“中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)商(shang)(shang)用元年”，業界(jie)(jie)也(ye)廣泛認為(wei)100G技(ji)術(shu)開啟了(le)“黃金(jin)十年”的(de)(de)商(shang)(shang)用期(qi)。就(jiu)(jiu)在(zai)這(zhe)股100G熱(re)潮不(bu)斷(duan)高漲之際，2014年初，阿爾卡(ka)特(te)朗訊(xun)在(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)的(de)(de)旗艦公司上(shang)(shang)海貝爾宣布了(le)與(yu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)移動(dong)研究院合(he)作(zuo)成(cheng)功完成(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)首(shou)次(ci)基(ji)于商(shang)(shang)用平臺的(de)(de)400G光(guang)傳(chuan)輸(shu)測試。相對于從10G/40G到100G，這(zhe)次(ci)在(zai)這(zhe)么(me)短的(de)(de)時間(jian)內(nei)，國(guo)內(nei)最大的(de)(de)移動(dong)運營商(shang)(shang)就(jiu)(jiu)將注(zhu)意(yi)力(li)從100G投向400G，這(zhe)讓業界(jie)(jie)的(de)(de)關注(zhu)點迅(xun)速轉向400G甚至更(geng)高速率的(de)(de)光(guang)傳(chuan)輸(shu)技(ji)術(shu)上(shang)(shang)。

400G光傳輸技(ji)術(shu)在業界(jie)已不算陌(mo)生。

2012年初，阿爾卡(ka)特朗訊就首家發布了(le)400G PSE商(shang)用芯片，隨后Ciena也發布了(le)400G商(shang)用芯片。

在2013年的(de)OFC上(shang)，Ovum分析師(shi)認(ren)為(wei)，200G-400G的(de)部署(shu)將(jiang)比預期(qi)來的(de)更快。特別在一些高流量地(di)區，這(zhe)一趨勢將(jiang)更加明顯。400G已經在數據中心互(hu)聯(lian)等一些大帶寬應用場景(jing)下已經顯露出(chu)了其價值。

同年，阿爾卡(ka)特(te)朗訊(xun)的400G商(shang)用平臺率先在全球開始商(shang)用，并在歐洲、北美、亞(ya)太等(deng)多家重要運營商(shang)的現網上進行了部署，這一切(qie)都讓(rang)人感覺400G的商(shang)用步伐似(si)乎太快了。

400G光傳(chuan)輸技術將成為(wei)后(hou)100G時代的(de)關鍵(jian)技術。

從行業方面來(lai)看，無論是(shi)運營商還是(shi)全球主(zhu)流的設備商，掌握領先的400G技術，便(bian)掌握了(le)未來(lai)網絡(luo)發展(zhan)的方向，因(yin)此400G技術將成為運營商和設備商未來(lai)爭(zheng)奪的制高點。

在(zai)“2013移動互(hu)聯網(wang)國際研討會(hui)”上，中(zhong)國移動通信研究院專家就表(biao)示，在(zai)超(chao)100G技術上，中(zhong)國移動將掌握主動，攻(gong)關核(he)心技術，積極實踐探索后100G技術發展方向，不斷推動網(wang)絡(luo)基礎承載能力(li)提升；目(mu)前，400G標準化(hua)工作(zuo)正(zheng)在(zai)各標準化(hua)組織推進(jin)，主要傳輸設(she)備(bei)廠商已經能夠提供400G傳輸設(she)備(bei)，中(zhong)國移動將于2014年進(jin)行400G測(ce)試。

在“2013光通信技術和發展(zhan)論壇”上，中國電信集團科技委主任(ren)韋樂平指出，按照(zhao)目前的流量(liang)發展(zhan)趨勢，未(wei)來5年(nian)，網絡(luo)流量(liang)年(nian)增(zeng)長近40%，將以100G主導(dao)；2017年(nian)，骨(gu)干最大截面傳輸帶寬約為38Tb/s，需(xu)(xu)要 5個80波分100G系(xi)統，只要可(ke)行，400G是更合理的選擇；未(wei)來5-10年(nian)，網絡(luo)流量(liang)年(nian)增(zeng)長約30%，高流量(liang)地區將需(xu)(xu)要45-125Tb/s，只要可(ke)行，400G應該是主導(dao)速率(lv)。

400G光傳(chuan)輸技術目前還存在標準(zhun)之爭。

40G時代，由于(yu)技術標準(zhun)(zhun)未(wei)統(tong)(tong)一(yi)，多種技術制(zhi)式(shi)并存導致(zhi)了(le)互通性差、成本高、商用化進程(cheng)慢。100G技術在標準(zhun)(zhun)化前也(ye)(ye)經歷過標準(zhun)(zhun)之爭，最終阿爾(er)卡特朗(lang)訊所(suo)倡導的PDM-QPSK調制(zhi)方(fang)式(shi)和(he)相干接收技術以優良的性能(neng)統(tong)(tong)一(yi)了(le)標準(zhun)(zhun)。同樣，對于(yu)超100G的標準(zhun)(zhun)，不可避免的也(ye)(ye)存在著(zhu)標準(zhun)(zhun)之爭。無論是(shi)芯片廠商還是(shi)系統(tong)(tong)集成商，目前主(zhu)(zhu)要關(guan)注的還是(shi)400G。從40G的前車之鑒可以看出，沒有統(tong)(tong)一(yi)的標準(zhun)(zhun)，400G將可能(neng)會(hui)重蹈40G的覆轍。目前主(zhu)(zhu)要廠商的400G系統(tong)(tong)有以下三種實現方(fang)案(an)：

*        通過四載(zai)波(bo)的100G PDM-QPSK方式來構建(jian)400G超(chao)級波(bo)道

這種方案的好處是：100G技術(shu)已規模商用，技術(shu)成熟，成本低，跨(kua)距(ju)長。

*         通過(guo)雙載波(bo)的(de)200G PDM-16QAM方式來構建(jian)400G超級波(bo)道(dao)

這(zhe)種方案的好處是(shi)：頻譜效率提升165%以上(shang)，系統集成度(du)較高(gao)，體積小(xiao)，功耗(hao)低，目前已開始商用。

*        通(tong)過單載波(bo)的400G PDM-32QAM方式來構建400G波(bo)道

這種方案的好處是：頻譜效率提升300%以上，系統集成度高。

在(zai)上述三(san)種方案(an)(an)中(zhong)(zhong)，單載波方案(an)(an)頻(pin)譜效率最高(gao)，看似最好的(de)解決方案(an)(an)，但是由于香(xiang)農定律的(de)限(xian)制，其技(ji)術實現難度大，成(cheng)本高(gao)，跨距短（<200Km），如果沒有大的(de)技(ji)術突破，在(zai)長途傳輸中(zhong)(zhong)的(de)應用前景(jing)并不樂觀(guan)。

業(ye)內專家曾指出，以(yi)(yi)目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)水(shui)平，單載(zai)波(bo)(bo)方(fang)案只(zhi)適合(he)于(yu)城域應(ying)用(yong)(yong)(yong)。四載(zai)波(bo)(bo)方(fang)案的(de)(de)(de)(de)優勢在于(yu)技術(shu)成熟、成本低(di)、跨(kua)距(ju)長，但只(zhi)有在引入頻(pin)譜(pu)壓縮技術(shu)提(ti)(ti)高(gao)頻(pin)譜(pu)效率(lv)，并通過芯片(pian)升級解(jie)決集成度和(he)(he)(he)(he)(he)功(gong)耗問題的(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)(ti)下，這(zhe)(zhe)種400G系(xi)統(tong)(tong)才是(shi)(shi)有意義的(de)(de)(de)(de)，否(fou)則以(yi)(yi)目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)(de)100G芯片(pian)搭建出來(lai)的(de)(de)(de)(de)400G系(xi)統(tong)(tong)其本質還是(shi)(shi)100G系(xi)統(tong)(tong)。而對(dui)于(yu)雙載(zai)波(bo)(bo)方(fang)案來(lai)說，頻(pin)譜(pu)效率(lv)高(gao)和(he)(he)(he)(he)(he)已開始市(shi)場商(shang)用(yong)(yong)(yong)是(shi)(shi)其最大(da)的(de)(de)(de)(de)優勢，以(yi)(yi)阿爾(er)卡特朗訊和(he)(he)(he)(he)(he)Ciena為代表的(de)(de)(de)(de)廠商(shang)已可(ke)(ke)以(yi)(yi)提(ti)(ti)供400G商(shang)用(yong)(yong)(yong)芯片(pian)，這(zhe)(zhe)可(ke)(ke)能會直(zhi)接影(ying)響(xiang)到400G標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)走向。但是(shi)(shi)，以(yi)(yi)目(mu)前(qian)國(guo)內大(da)規模使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)質量和(he)(he)(he)(he)(he)光(guang)(guang)放(fang)大(da)器來(lai)看，這(zhe)(zhe)種方(fang)案的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)跨(kua)距(ju)相對(dui)較短，商(shang)用(yong)(yong)(yong)跨(kua)距(ju)在500km左右(you)，這(zhe)(zhe)在長途傳(chuan)輸應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景中(zhong)有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)限制。如(ru)果結合(he)低(di)損耗光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)和(he)(he)(he)(he)(he)新(xin)型光(guang)(guang)放(fang)大(da)器，雙載(zai)波(bo)(bo)方(fang)案的(de)(de)(de)(de)跨(kua)距(ju)可(ke)(ke)以(yi)(yi)超過1000km，基本滿足長途傳(chuan)輸應(ying)用(yong)(yong)(yong)。上世紀90年(nian)代敷設(she)的(de)(de)(de)(de)“八縱八橫”骨(gu)干網(wang)如(ru)今(jin)臨近“退役”，中(zhong)國(guo)電信已率(lv)先在新(xin)一(yi)(yi)輪的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)網(wang)絡(luo)建設(she)中(zhong)采用(yong)(yong)(yong)低(di)損耗光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)。通常(chang)來(lai)說，這(zhe)(zhe)些新(xin)敷設(she)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)具有20年(nian)生命(ming)周期，將為400G、1T乃至更高(gao)容量光(guang)(guang)通信系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)商(shang)用(yong)(yong)(yong)打(da)下堅實的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)。

400G光傳輸技術門檻很高。

傳輸的(de)(de)(de)本質(zhi)就是以更(geng)高的(de)(de)(de)頻譜效率和更(geng)低成本進(jin)行長距離的(de)(de)(de)信(xin)息傳送。在(zai)超100G時代，進(jin)一步提升系(xi)統容量和性(xing)能(neng)將面臨(lin)巨大(da)的(de)(de)(de)挑戰。因(yin)此如何在(zai)效率和成本之間找到一個平衡點(dian)，將影響著(zhu)400G標(biao)準的(de)(de)(de)發展。從香農曲線與(yu)調制方式的(de)(de)(de)關系(xi)圖中可以看出，進(jin)一步增加頻譜效率意(yi)味著(zhu)更(geng)高的(de)(de)(de)信(xin)噪比(bi)要求，這也將直(zhi)接(jie)導致400G系(xi)統的(de)(de)(de)技術(shu)實現難度(du)大(da)大(da)增加和成本快速上升。

從前面的(de)(de)標準之爭(zheng)可以(yi)看出，400G技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)走向的(de)(de)選擇其實(shi)(shi)就是(shi)廠商技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)實(shi)(shi)力(li)的(de)(de)較量。作(zuo)為超(chao)高速光(guang)(guang)傳輸(shu)的(de)(de)核心技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，從100G時代起，超(chao)高速數(shu)(shu)字信號處(chu)理芯片較以(yi)往的(de)(de)研發難度大大增(zeng)加，因此到目前規(gui)模商用為止，真正掌握這項(xiang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)設備(bei)廠商依然(ran)很(hen)少。貝爾實(shi)(shi)驗室從2005年就成功(gong)實(shi)(shi)現(xian)了(le)100G的(de)(de)演示，但是(shi)到了(le)2010年才開始(shi)提(ti)供(gong)100G的(de)(de)DSP芯片，其技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)難度從研發的(de)(de)時間長度中也可見一(yi)斑。在(zai)400G技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)上，超(chao)高速光(guang)(guang)電數(shu)(shu)字信號處(chu)理及(ji)芯片的(de)(de)實(shi)(shi)現(xian)仍然(ran)是(shi)最大的(de)(de)挑戰。由于超(chao)高速光(guang)(guang)電處(chu)理及(ji)相關芯片涉(she)及(ji)光(guang)(guang)學和(he)微電子等基礎領域，400G在(zai)頻譜效率、傳輸(shu)距(ju)離、集成度、成本和(he)功(gong)耗等方面需要大量的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)積累和(he)工(gong)藝創新，才能達到商用化要求水(shui)平，這是(shi)絕大多數(shu)(shu)設備(bei)廠商在(zai)發展(zhan)400G技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)時面臨的(de)(de)最大障礙。

400G光傳輸系統涉及到以下一些關鍵技術(shu)，如

1、提高頻(pin)譜效率的高階(jie)調制方式；

2、光(guang)纖非線性效應的抑制和補償技術；

3、更(geng)加高效和高增益的前向糾錯技(ji)術（FEC編碼）；

4、具有更高效算(suan)法(fa)、更大規(gui)模處理(li)能力的數字信號(hao)處理(li)；

5、更高速(su)的模數轉(zhuan)換（ADC）技術；

6、能適應(ying)多種頻譜寬度的靈活柵(zha)格技(ji)術（Flex-grid）

只有全面掌握上(shang)述所有技術(shu)，才(cai)能(neng)真正提(ti)供符(fu)合(he)未來要求(qiu)的400G商用系(xi)統。得益于貝(bei)爾(er)實驗室強(qiang)大的研發實力(li)，從2012年到現在(zai)，阿爾(er)卡特朗(lang)訊發布(bu)的400G PSE仍然全球領先，代表了(le)業界在(zai)商用超高(gao)(gao)速傳輸(shu)領域的最高(gao)(gao)水平。很顯然，這次通過和(he)中國(guo)移動研究院(yuan)的合(he)作，阿爾(er)卡特朗(lang)訊無論從核心芯片(pian)技術(shu)和(he)系(xi)統集成能(neng)力(li)都(dou)再次展現了(le)在(zai)400G領域強(qiang)大的實力(li)。

作為(wei)產業(ye)鏈中游的(de)(de)(de)(de)設備廠商，是(shi)否掌握超高速400G核心(xin)技術將直接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)產品的(de)(de)(de)(de)長期(qi)規劃(hua)，這也將間接(jie)地影(ying)響(xiang)到(dao)整個網絡的(de)(de)(de)(de)建設成(cheng)本和(he)電信(xin)資(zi)費。由于長期(qi)站在光傳(chuan)輸領域的(de)(de)(de)(de)最前沿(yan)，具(ju)備極好(hao)的(de)(de)(de)(de)技術前瞻能(neng)(neng)力，阿爾(er)卡特朗(lang)訊的(de)(de)(de)(de)400G解決方(fang)案是(shi)基于2008年就(jiu)開(kai)始全球批量供貨(huo)的(de)(de)(de)(de)產品平(ping)臺(tai)。這個產品平(ping)臺(tai)從(cong)研發開(kai)始就(jiu)立(li)足(zu)高起點，使得采用該平(ping)臺(tai)構建的(de)(de)(de)(de)光傳(chuan)輸網絡能(neng)(neng)夠從(cong)10G平(ping)滑的(de)(de)(de)(de)演(yan)進到(dao)400G，這么長跨度(du)的(de)(de)(de)(de)產品演(yan)進規劃(hua)在光傳(chuan)輸領域是(shi)及其罕(han)見的(de)(de)(de)(de)。這種(zhong)平(ping)滑演(yan)進所帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)好(hao)處就(jiu)是(shi)運營(ying)商的(de)(de)(de)(de)網絡基本上不(bu)用變(bian)化(hua)就(jiu)能(neng)(neng)快速的(de)(de)(de)(de)從(cong)10G升(sheng)級到(dao)100G甚至400G，一(yi)方(fang)面運營(ying)商投(tou)資(zi)得到(dao)了極大(da)的(de)(de)(de)(de)保護和(he)節省(sheng)，網絡業(ye)務(wu)能(neng)(neng)夠保持(chi)穩定，另一(yi)方(fang)面也能(neng)(neng)讓用戶在得到(dao)更好(hao)的(de)(de)(de)(de)業(ye)務(wu)體驗的(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)，能(neng)(neng)間接(jie)地享受到(dao)更便(bian)宜(yi)的(de)(de)(de)(de)電信(xin)資(zi)費。

作為第一家參加測試的設備商，說明了中國移動對阿爾卡特朗訊在超高速傳輸領域技術和實力的認可。相信阿爾卡特朗訊的400G系統能在不久的將來幫助運營商再次提升網絡的帶寬，為大家在互聯網時代帶來更好的業務體驗。
 
來源：C114中國通信網(wang)