在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等許多新式應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)外100Gb/s技能已成熟商用并完成規(guī)劃部署，超100Gb/s高速傳輸技能成為光通信領(lǐng)域新的研討熱門之一?？v觀近期IEEE /ITU-T規(guī)范擬定、干流設(shè)備商樣機(jī)研制、典型運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)等許多超100Gb/s技能及產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，400Gb/s憑借規(guī)范化推動(dòng)和技能近期可商用等特性成為現(xiàn)在z.ui受關(guān)注的超100Gb/s候選速率，如何合理選擇400Gb/s技能方案并推動(dòng)其未來產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用引起業(yè)界普遍關(guān)注。
400G規(guī)范研討及擬定業(yè)已發(fā)動(dòng)，三大規(guī)范組織協(xié)作穩(wěn)步推動(dòng)
隨著100Gb/s技能及規(guī)范日趨完善，國(guó)際規(guī)范化組織ITU-T、IEEE和OIF的高速傳輸規(guī)范化工作逐步轉(zhuǎn)向超100Gb/s。ITU-T SG15圍繞下一代支持超100Gb/s的 OTN結(jié)構(gòu)演進(jìn)、IEEE 802.3聚焦新一代高速以太網(wǎng)速率、OIF側(cè)重超100Gb/s用模塊及芯片接口等開展研討，2013年3月IEEE 802全會(huì)上正式?jīng)Q定 400GE立項(xiàng)則標(biāo)志著400Gb/s速率規(guī)范化工作正式發(fā)動(dòng)。參照IEEE 802.3規(guī)范慣例擬定周期，估計(jì)2016~2017年左右400GE擬定完結(jié)，估計(jì)ITU-T SG15根據(jù)400GE客戶側(cè)信號(hào)優(yōu)先驅(qū)動(dòng)的超100Gb/s OTN規(guī)范化工作同期完結(jié)，OIF在2015年年初400Gb/s白皮書完結(jié)今后估計(jì)將發(fā)動(dòng)400Gb/s光模塊和器件等規(guī)范化工作。另外，我國(guó)規(guī)范化組織CCSA 在400Gb/s規(guī)范研討與擬定工作方面與國(guó)外同步，現(xiàn)在正在進(jìn)行400Gb/s長(zhǎng)距離傳輸、400Gb/s光模塊等相關(guān)規(guī)范化研討工作。
鑒于ITU-T和IEEE在10Gb/s、40Gb/s技能規(guī)范化過程中合作不力的歷史教訓(xùn)（導(dǎo)致OTN容器在承載以太網(wǎng)10GE LAN 和40GE LAN接口時(shí)兼容性差），以及ITU-T、IEEE和OIF在100Gb/s傳輸技能規(guī)范擬定過程中的成功合作的經(jīng)驗(yàn)，三大規(guī)范組織在400Gb/s規(guī)范擬定過程中保持著良好的溝通，而且不定期通過規(guī)范組織之間正式交流函的方式告知自身擬定規(guī)范的進(jìn)展以及與他方規(guī)范的和諧問題，典型如ITU-T和IEEE對(duì)于 400Gb/s模塊的重用性、OIF和IEEE對(duì)于電域物理單通路特性的相互兼容性等。按照現(xiàn)在ITU-T專注400GE映射和長(zhǎng)距離傳輸、IEEE規(guī)范客戶側(cè)接口400GE、 OIF側(cè)重400Gb/s模塊及接口等規(guī)范化范疇，400Gb/s規(guī)范將在三大規(guī)范組織的齊力協(xié)作下穩(wěn)步推動(dòng)，估計(jì)2016~2017年期間400Gb/s規(guī)范將正式面世。
400G多樣化設(shè)備樣機(jī)逐步推出，現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)驗(yàn)證加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
和昔日10Gb/s、40Gb/s和100Gb/s技能發(fā)展類似，400Gb/s在步入正式商用之前需要經(jīng)歷技能、商場(chǎng)等多維度選擇和競(jìng)賽。國(guó)內(nèi)外許多設(shè)備廠商為了盡早選擇優(yōu)勢(shì)技能方案并奪取商場(chǎng)先機(jī)，近兩年已逐步競(jìng)相推出400Gb/s原型樣機(jī)，如華為、中興、烽煙、阿朗（上海貝爾）、Ciena、Coriant、富士通等等。這些設(shè)備樣機(jī)主要采用四載波100Gb/s速率、兩載波100Gb/s來通過多子載波復(fù)用技能來傳輸400Gb/s信號(hào)，也有部分廠商直接采用單載波400Gb/s技能。另外，為了更好地兼容超400Gb/s信號(hào)傳輸并根據(jù)商場(chǎng)z.ui終需求靈活選擇速率，設(shè)備樣機(jī)一般設(shè)計(jì)為靈活支持多種傳輸速率，除了400Gb/s速率之外還可支持如1Tb/s、1.6Tb/s或2Tb/s等，這在促進(jìn)400Gb/s技能和設(shè)備優(yōu)勝劣汰競(jìng)賽的一起也為速率更高的傳輸技能發(fā)展奠定了前期基礎(chǔ)。
國(guó)內(nèi)外干流光傳輸設(shè)備商在成功研制400Gb/s設(shè)備樣機(jī)的一起，從2012年左右開始擇機(jī)在運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)或?qū)嶒?yàn)室開展試驗(yàn)，典型如華為和荷蘭KPN、波蘭EXATEL等多個(gè)歐洲運(yùn)營(yíng)商根據(jù)不同400Gb/s技能的試驗(yàn)，中興和德國(guó)電信根據(jù)多種超100G速率的試驗(yàn)，Ciena和Sprint/Vodafone、阿朗和澳大利亞及歐美多個(gè)運(yùn)營(yíng)商、Coriant和奧地利A1/波蘭NETIA開展400Gb/s試驗(yàn)等?，F(xiàn)在國(guó)外個(gè)別運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)已或預(yù)備選擇400Gb/s技能承載在線業(yè)務(wù)，如法國(guó)電信選擇阿朗400Gb/s技能承載巴黎到里昂的業(yè)務(wù)、智利Telefonica擬選擇華為400Gb/s OTN技能承載數(shù)據(jù)中心互聯(lián)業(yè)務(wù)等。國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商在400Gb/s新技能試點(diǎn)與國(guó)外比較相對(duì)滯后，2013年年底中國(guó)移動(dòng)率先發(fā)動(dòng)了根據(jù)400Gb/s速率的實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)測(cè)評(píng)項(xiàng)目，華為、中興、烽煙和阿朗均參與該項(xiàng)目，相關(guān)工作估計(jì)2014年第三季度完結(jié)，其他兩大運(yùn)營(yíng)商尚在籌劃之中。從未來發(fā)展來看，干流廠商400Gb/s設(shè)備樣機(jī)的成功研制和多個(gè)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)評(píng)測(cè)之間的互動(dòng)在一定程度上加速了400Gb/s技能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，這為400Gb/s技能日后競(jìng)賽超100Gb/s長(zhǎng)距傳輸速率發(fā)明了優(yōu)勢(shì)條件。
400G繼承100G關(guān)鍵技能，調(diào)制及載波存在個(gè)性差異
100Gb/s突破了原有根據(jù)強(qiáng)度調(diào)制、強(qiáng)度檢測(cè)的傳統(tǒng)傳輸技能路線，引入了相位調(diào)制和根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的相干接收等新式機(jī)制，是高速傳輸技能發(fā)展過程中的里程碑事件?？紤]到100Gb/s近期才開始規(guī)劃部署，一起統(tǒng)籌未來傳輸帶寬增長(zhǎng)節(jié)奏及需求時(shí)機(jī)、超高速光電器件和芯片發(fā)展現(xiàn)狀、單比特功耗及成本等許多因素，400Gb/s將采用繼承100Gb/s的偏振復(fù)用、相位調(diào)制、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的相干接收、根據(jù)多種優(yōu)化算法的前向糾錯(cuò)（FEC）等關(guān)鍵技能，不太可能采用完成機(jī)制更為復(fù)雜、根據(jù)電域或光域的正交頻分復(fù)用（OFDM）技能或類OFDM技能。因此，從技能完成本質(zhì)機(jī)理上而言，400Gb/s繼承了100Gb/s關(guān)鍵技能并力爭(zhēng)重用相關(guān)器件芯片，相對(duì)100Gb/s而言并沒有引入重大技能變革。
從詳細(xì)完成細(xì)節(jié)上來看，400Gb/s技能在調(diào)制碼型選擇和載波數(shù)量方面也呈現(xiàn)出個(gè)性差異。相對(duì)100Gb/s技能而言，400Gb/s比特速率添加了4倍，如果采用和100Gb/s類似的單載波和正交相移鍵控（QPSK）調(diào)制技能，那么信號(hào)波特率將達(dá)到112Gbaud量級(jí)，這無論在電域信號(hào)處理、仍是在光域信號(hào)調(diào)制都根本無法完成（現(xiàn)在光電商用化器件也就支持到28~32Gbaud左右的波特率）。因此，400Gb/s技能在繼承100G關(guān)鍵技能的基礎(chǔ)上，采用了添加調(diào)制階數(shù)和（或）提高載波數(shù)量的方式降低信號(hào)處理的波特率，典型如采用4載波、單載波100Gb/s速率的QPSK調(diào)制方式，采用2載波、單載波200Gb/s速率的16 QAM（正交幅度調(diào)制）調(diào)制方式等，或許采用單載波400Gb/s速率的16 QAM等調(diào)制方式。另外，考慮到軟件界說網(wǎng)絡(luò)（SDN）理念向光網(wǎng)絡(luò)延伸，根據(jù)軟件可配置或自適應(yīng)的調(diào)制和多載波復(fù)用技能將有可能在400Gb/s技能中引入，也即400Gb/s信號(hào)發(fā)射端需要引入數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）功能模塊以完成調(diào)制碼型的靈活調(diào)整或配置。
