1  引言

　　隨著有線和無線接入帶寬的不斷提升，伴隨著三網融合的視頻業務普及到更多的終端，城域網的容量將面臨著巨大挑戰，現有的10G鏈路已經捉襟見肘，40G已進入規模商用。面對日益增長的IDC流量和高清流媒體應用的普及，100G的需求也逐漸浮出水面。100G的市場，已不是技術或廠商推動的結果，而是業務需求實實在在的推動。一些ICP如Facebook和Google，在多個場合表達了對100G高速承載的渴望，并且早在標準成熟前就已開始引入該技術。

2  100G以太網

　　2010年6月，IEEE最終敲定了802.3ba 100G以太網標準，解決了數據中心、運營商網絡和其他流量密集高性能計算環境中數量越來越多的應用寬帶需求。而數據中心內部虛擬化和虛擬機數量的繁衍，以及融合網絡業務、視頻點播和社交網絡等需求同樣是推動制訂該標準的幕后力量。

　　實際上，早在2008年，正式標準未定稿前，阿爾卡特朗訊已經有完整的100G以太網方案，并隨后為一些用戶的試商用網絡部署了100GE的方案。在802.3ba標準定稿僅兩個月后，阿爾卡特朗訊即提供了業內首個遵循該標準的100GE方案，可部署在城域網絡的業務邊緣層或者網絡核心層，為居民、企業和移動用戶提供全方位的路由和交換式業務。

　　在7750SR/7450ESS上提供100G接口的意義在于：阿爾卡特朗訊在業界第一次在城域邊緣的SR上提供了具有精細化業務控制能力的100GE接口，這與核心路由上的100G粗放式轉發管道有著本質不同。阿爾卡特朗訊的創新為100GE進入城域奠定了堅實基礎。實際上，7750SR的100GE方案在現階段的國內市場，同樣適合定位于城域IDC核心，作為云計算的高速互聯鏈路，并通過特有的精細化能力，提供網絡層的IaaS服務。

　　同時，7750SR的100GE也完全能夠部署于骨干，提供比傳統核心100GE更強大的業務吞吐能力。目前國內骨干網上已有40G的鏈路，對于更高的互聯需求，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，將改善這種情況，在管理、維護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以太網技術的核心是屢獲殊榮、自行研發的FP2芯片技術——這將有助于降低運營商網絡演進到100G接口時的風險。自2008年7月供貨開始，該芯片就具備了在7750業務路由器和7450以太網業務交換機提供100G板卡的能力，比目前板卡的性能提升了2倍，是公司創新精神和領先地位的進一步延伸。同時，這意味著那些已經部署阿爾卡特朗訊業務路由器的運營商，只需增加新的板卡，便可將每個插槽的性能升級到100G，而無需中斷業務。

　　對運營商而言，節能減排和減少機房占地化依然是控制成本并保持綠色運營的關鍵。阿爾卡特朗訊全新100G以太網接口模塊得益于FP2芯片技術創新，在熱效率方面進行了強化，將每GB數據傳輸的能耗降低到4W左右，與目前廣泛部署的10G和40G設備相比有明顯改善。這進一步降低了阿爾卡特朗訊路由器產品本已非常低的能耗水平，再度鞏固了其在業內的領先地位。

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

　　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。結合其100G光傳輸技術，阿爾卡特朗訊的產品提供了優異的端到端可擴展性、更高的性能和更強的兼容性，能夠更好地助力帶寬調節并有效地控制成本。這也是阿爾卡特朗訊高效能網絡（HLN）架構的重要原則。

3  100G光傳輸

　　作為光傳輸革新創導者的阿爾卡特朗訊貝爾試驗室，曾發明了密集波分系統（DWDM）；引進了非零色散光纖；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。

　　對于本質為模擬信號的光傳輸技術而言，極化模（PMD）和其它非線性效應的損傷在高速率時尤為嚴重，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新性的突破：

（1）阿爾卡特朗訊最先采用了PDM-QPSK作為100G的調制格式，實現2bit/s/Hz。PDM-QPSK作為100G傳輸的優選調制格式，得到了業界的廣泛認可，目前已被OIF列為標準。2008年，采用先進的光信號調制格式（高階偏振復用調制格式），使Nx100Gbit/s DWDM系統的頻譜率效率達到6.2bit/s/Hz。

（2）相干光技術。早在2007年我們就提出了相干檢測等專利技術，在同年首家實現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。基于該技術，2008年，阿爾卡特朗訊再一次創造了Nx100Gbit/s長距離大容量傳輸的最新世界紀錄：首次在2550km長的無電中繼光纖上實現了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在西班牙電信（Telefonica）現網上付諸商用，在馬德里至塞維利亞的現有10/40G網絡系統中開通100G傳送，成功實現了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技術在網絡配置的靈活性和可擴展性方面的能力。另外，2010年6月，公司宣布將采用100G相干光系統幫助日本軟銀公司建設100G傳送網。這兩個項目意味著，阿爾卡特朗訊將100G的商業化程度推進到了一個新的高度。

　　2009年9月，阿爾卡特朗訊貝爾實驗室再次創造了100 Petabit/s-km的世界紀錄。這相當于每秒鐘把400部DVD傳輸7000km，大約是從巴黎到芝加哥的距離。這一紀錄把目前海纜的傳輸容量提升了10倍。此紀錄的實現細節發表在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內首次現網上的100G光傳輸外場試驗，該試驗在美國佛羅里達州的坦帕和邁阿密間的網絡上進行，在原40G的平臺上，在504km的光纜線路上傳送了100G的信號。體現出阿爾卡特朗訊最高速DWDM研發和設備應用結合的實力，為進一步擴展DWDM容量打下了堅實的基礎，有效地保證了用戶投資的可持續發展性。

　　2010年6月，Verizon已經在某些大城市的以太網網絡架構上完成了100G/s的以太網流量承載外場試驗，使得Verizon繼續引領著業內100G技術的發展。本次試驗，Verizon通過在其交換式以太網業務網絡中部署阿爾卡特朗訊設備，成功地在其公司達拉斯地區現網光纖上實現了12.7km（7.9miles）的數據傳輸。

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

　　阿爾卡特朗訊7450 ESS以太網業務交換機節點采用100GE業務接口和100GBASE-LR10光節點技術，可以在長達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聯合IXIA進行的測試中，模擬了在企業VPN服務上看到的以太網和IP流量，提供給對性能和服務級別協議（Service Level Agreement，SLA）要求非常嚴格的企業客戶。阿爾卡特朗訊7750SR承載了8000個IP-VPN，4000個虛擬專用LAN服務（Virtual Private LAN Service，VPLS）鏈接和2萬個第2層VPN進行配置。7750SR以100Gbit/s線速運行時，仍保持了每個業務流上的QoS。

　　這一結果充分說明阿爾卡特朗訊7750SR的100G以太網接口在提供住宅寬帶、用戶管理、企業以太網與VPN以及無線3G/LTE服務時，能夠保證100Gbit/s的速度。

（3）德國電信T-System

　　2010年6月，阿爾卡特朗訊協助德國電信旗下負責企業用戶服務的部門T-System實現了全球首個采用100Gbit/s的商用光網絡鏈路（見圖1）。該鏈路全長60km，連接德國德累斯頓和弗萊堡工業大學的兩個高性能數據中心。支持新型的基于云的業務、協作的應用和大文件的交換。該項目意義在于，它是業界第一個IP和光傳輸端到端的100G商用項目。同時也反映出數據中心和云計算對高速以太網連接的強勁需求。

圖1  全球首個采用100Gbit/s的商用光網絡鏈路

　　在該項目中，T-System在兩個節點分別部署了一套7750SR和1830PSS，兩者通過100GE以太網互聯，經由1830PSS波分系統連接兩個站點，在單波上完成100GE以太網流量的傳送。

（4）Qwest

　　2009年第3季度，Qwest攜手阿爾卡特朗訊重建其U.S.國家骨干網絡，此方案整合了IP和光傳輸系統，并實現了統一的端到端網絡管理。Qwest采用了阿爾卡特朗訊100G路由解決方案構建其用戶邊緣網絡——此速率可以實現在1s內傳輸相當于連續24h不間斷播放CD音頻的數據量，這意味著Qwest可以不受駐地帶寬、商業和移動業務限制，進行邊緣網絡處理。同時，Qwest還采用了阿爾卡特朗訊超長距DWDM平臺傳輸100Gbit/s業務。通過統一的網絡管理系統，阿爾卡特朗訊幫助Qwest大幅降低了其運維成本。

5 結束語

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