100G WDM关键参数对网络应用的影响

系统入纤功率为0~2 dBm，系统OSNR代价有一定增加，在短波长区的变化比较明显，但多数在1 dBm以内，入纤功率升到3 dBm，系统的OSNR代价明显增加，接近甚至超过2 dB.因此业界普遍认为入纤功率在1 dBm以下，系统性能比较可靠，2 dBm以下可以接受，但更高的入纤功率显然不合理。

入纤功率的限制，导致100G WDM系统对超长的光放段（衰减大于30 dB）非常敏感，在系统中存在这种光放段的情况下，系统的长距离传输能力将大打折扣，从而增大网络建设和运营成本。可以预见，在未来的超100G WDM系统中，非线性效应仍将是非常重要的限制因素，建议在新建光缆线路时，光放段的设置应注意避免超长跨段出现。

2.4 OPU4速率规范对业务应用的影响

业务信号的全透明传输是对传送网的基本要求，ITU-T G.709提出的OPU2和OPU3速率小于10GE以太网（10 312 500 kbit/s）和40GE以太网（41 250 000 kbit/s）的速率（见表1），导致10GE和40GE以太网信号分别映射到OPU2和OPU3中时，需要首先采用GFP封装将以太网信号波特率进行压缩，造成客户信号不能全透明传输；或者采用超频的OPU2e、OPU3e等方式，实现客户信号的全透明传输，但这种方式无疑带来网络应用的复杂性，加大了网络应用和维护的成本。

到100 Gbit/s阶段，ITU-T G.709提出的OPU4比特率充分考虑了业务透明传输的需求。将OPU4的速率规范为104 355 975.330 kbit/s，大于100G以太网的速率，100G以太网信号映射到OPU4中不再需要GFP封装，可以通过GMP完全透明映射到OPU4中，实现全透明传输。

OPU4中每个1.25G TS的速率为1 301 709.251 kbit/s，千兆以太网（GE）信号速率为1.25 Gbit/s，可以采用GMP方式完全透明映射到一个OPU4的1.25G TS中；8个1.25G TS的速率为10 413 674.008 kbit/s，万兆以太网（10GE）信号的速率为10 312 500 kbit/s，可以采用GMP方式完全透明映射到8个OPU4的1.25G TS中。

2.5客户侧接口实现方式的改进可降低网络应用成本

100G高速数据流在客户侧引入了多通道分发（MLD）技术，对高速数据流进行多通道的分发，降低了每个通道的速率，从而降低对接口时钟频率的要求和复杂度。

目前，在100G WDM系统的客户侧存在着4×25G和10×10G 2种多通道光接口，多个通道在光层采用粗波分复用方式，将多个通道在一根光纤中传输。单个光通道的速率从100G降低到25G和10G，大大提高了客户侧光接口对色度色散和PMD的容限，2种接口均可实现10 km以上的无中继传输（实验室验证，可实现在G.652光纤上进行15 km无中继传输），而40G单通道光接口在G.652光纤上无中继传输距离只有2 km以上，这种变化为网络应用提供更多的灵活性，并降低网络成本。

WDM系统的主要服务对象是为IP路由器网络提供长距离中继链路。为了保证IP网络的安全，在国内绝大多数城市，都设置有2个骨干IP机房，机房间的距离多数都超过2 km，但大部分在10 km以下。在传统40G网络应用中，为满足大多数城市2个机房间的中继传输的需求，往往需要在2个机房间建设40G WDM系统，平均每个中继链路的功耗增加160 W以上，且占用大量宝贵的机房空间。而采用100G技术，针对10 km以下的中继距离，仅仅采用光纤直驱方式即可。

2.6 2种客户侧光模块技术的差异及对应用的影响

目前路由器和传输设备背板接口速率都是基于10 Gbit/s的SerDes技术，host板卡上MAC/Framer层ASIC芯片与CFP光模块间的互联也是通过10 Gbit/s的SerDes接口。4×25G光接口需要采用MLG技术，实现25与10 Gbit/s接口速率间的转换；10×10G光接口不需要MLG.2种光模块的原理结构见图3.这种结构上的差异也导致4×25G光模块的价格比10×10G光模块的价格高30%左右。

IEEE 802.3ba［2］对4×25G光接口进行了规范，包括100G BASE-LR4/ER4等。ITU-T G.709中针对IEEE定义的4×25G接口提出了多通道OTU4接口（OTL4.4），并在G959.1［3］中给出了OTL4.4的光接口参数。

10×10 MSA（多厂商产业联盟）提出10×10G光接口的规范［4］，目前未被IEEE接受，但国内在行标《N×100 Gbit/s光波分复用（WDM）系统技术要求》［5］中接受了该接口。

针对这2种接口的光模块的比较详见表2.

对设备供应商的调研结果表明，国内主流的传输设备和路由器设备供应商绝大多数都支持采用这2种光模块。

2种光接口模块的选择给运营商带来一定的困扰，互通性和管理方便性是主要考虑因素（见图4），在实验室针对这2个因素进行了测试研究。

测试中，共配置8个客户侧互联点（从A到H），分别采用4×25G和10×10G光模块。针对100GE业务和OTU