400G OTN关键技术

于立华 杨永忠

摘要

信息通信技术总是在不断的展望和发展过程中产生巨大的变化，在预先探讨的标准制定推动作用下，宽带数据业务取得了蓬勃的发展。以IP交换为基础的分组业务开始涌现，这对于运营商来说是一个新的信号，其传输网络被提出了新的要求。MSTP/SDH该技术更加偏重于业务的垫层处理，这种良好的调度管理和保护能力，使得OTN的概念和架构越来越完善，而随着数据中心和IP视频流量对于城域网传输网络的影响越来越巨大，面对持续增长的宽带需求，PMC新推出业界首款用于OTN交换线卡的单芯片4006解决方案同时满足以上需求。

【关键词】400G OTN 关键技术

400G OTN技术的提出契机是PMC的DIGI-G4是是业内密度最高的单芯片4×100GOTT处理器，他的端口功率降低了一半以上，解决了支持SDN的加密传输技术实施要求，满足了分组光传送平台（P-OTP）、ROADM/WDM及优化的数据中心互联平台中400G线卡在容量、安全性和灵活性等多方面的需求。在当今的光网络连接中提供对于承载网的支持非常重要，面对 400G光网络的演进可以是指日可待的局面。

1 超1006的技术需求

互联网的快速发展需要1006十技术，而现代人们已经看到到2020年这一技术的曙光，由于目前固定宽带接入客户达到了四亿以上，传统LTE用户已经达到了12亿户，固定宽带家庭普及率达到了70%，城市宽带接入能力己经达到50Mbps，农村宽带接入能力也已经达到了12Mbps。这一数据在2025年将会达到更科学的比例设置。实现100G的全面覆盖并不是难事，通过光传输技术和交换路由技术的发展，人们开始意识到干线网如果使用100G的传递设备取代原有的，取得成倍的那些速率。业界普遍认为，超100G在2015年开始就应经开始崭露头角，能够达到更高的服务器端口传播速率，其逐步部署的过程是相对比较科学的。

2 400G的技术选择

2.1 400G技术的发展背景

但是通过观察，不难发现，400G路由器在2015年左右开始就已经开始了逐步的部署，电信运营商通过升级网络信息传递网络，希望能够实现对板背板接口和网络处理器接口的预留。400G成为超100G主要技术路线的选择，在线路测的传输技术选择方面，运营商希望能够通过三年左右的时间达到商用的需求，并且开发更多的专用光电集成器件与之相匹配。它可以达到更加科学的传送成容量提升，在同等条件数之下单纤传输能量相当。

为了能够快速达到超100G的400G传输标准开发，业界都在积极的推动400G标准化进程，认为能够开辟IEEE标准，从而在选定将400G的网络作为下一代以太网的借口速率并且进行接口距离的计算，开展多通道的并行技术。在适用OIF技术进行针对400G客户测和线路侧模块封装及线路调制技术展开研究的过程中，可以考虑对于客户侧的CFP模块和线路侧MSA模块升级，采用更加科学的调制方式和接收检测技术进行连接。

2.2 400G传送面临的挑战

在400G传送技术被广泛需求并且迅速发展的时候，400G传送技术同样面临着多元化的挑战，比如说在调制级数逐渐增加的情况下，其传输距离的下降，要求能够有高标准的元器件，但是目前的100G传输已经逐渐接近了传送的极限，因此在多子载波的增长需求中，系统的复杂度面临倍增的局面。而且，频谱的效率和传输距离成为了超100G的主要架构矛盾。

2.3 400G技术选择的技术

从标准上看，目前ITU-T，IEEE和OIF三大国际化标准组织都在推进400Gb/s的标准化工作。2013年3月，IEEE 802全会正式决定400GE立项，标志着400Gb/s速率标准化工作正式启动，预计2016年～2017年相关标准制定完成。而ITU-T SG15基于400GE客户侧信号优先驱动的超100Gb/s OTn标准化工作预计也将同期完成。OIF则将在2015年年初完成400Gb/s白皮书以后启动400Gb/s光模块和器件等标准化工作。值得一提的是，我国标准化组织CCSA在400Gb/s标准研究与制定工作方面与国外同步，目前正在进行400Gb/s长距离传输、400Gb/s光模块等相关标准化研究工作。

3 400G OTN应用案例

3.1 2*200G传输方案

采用基于2006的PM-16QAM双载波调制协调技术，使用高度继承的数字相干接收机，使用这种组合就可以达到优先传递400G線路传输的效果，同时采用500km无电中继的中间过渡技巧，可以达到C band的传输容量达到25Tbit/s。这种传输连接方案可以很好的达成城域骨干网高速传输的效果，是一种比较常用的容量优先的400G线路传输解决方案。

3.2 4*100G传输方案

采用基于100G的PM-QPSK多载波调制协调技术，同样使用高度集成的数字相干接收机，这种组合可以达到多端传送距离更长的效果，同时采用3000km无电中继的中间过渡技术，以便于达到最终的C band传输容量效果，使其达到15Tbit/s。这种传输效果一样可以达到核心骨干网的高速传输，是一种在距离优先要求之下达成的400G线路传输解决方案

3.3 1*400G传输方案

采用基于400G的PM-64QAM调制协调技术，在高度集成的数字相干接收机连接之下，直接连接200km无电中继接收设备，这种连接方式主要可以实现城域骨干网的高速传输，同样采取的是容量优先的传递原则。最终可以达到的传输容量是25Tbit/s。

4 结论

技术的进步永远不会停止脚步，通信技术的发展日新月异，在业界的拖动之下，400Gb/s技术将进一步加快发展步伐。物联网的时代必将到来，运营商联手挑战更加多样化的新型网络通信技术，将达成万物互联的全新时代。

参考文献

[1]何培森.400G OTN技术发展和应用分析[J].信息通信，2017（01）：252-253.

[2]任之良.100G OTN拉开400G商用序幕中兴通讯400G方案现网测试获肯定[J].通信世界，2015（13）：43.