想當初，ADSL 用戶數的持續增長、單用戶帶寬的成倍增加，造成了固定用戶接入帶寬需求的快速增長；PON 網絡的快速部署，進一步加速了固定用戶接入帶寬的增長；3G的部署，寬帶移動接入用戶也將快速增長，所以帶寬需求在未來還會持續快速增長。而以視頻/流媒體為基礎的各種寬帶殺手業務的出現消耗了大量的寬帶資源，核心路由器100GE 端口呼之欲出。

在2010年，來自OIF數據商用網絡運營商長期年均流量增長將超過50 %，即不到2年流量就翻一倍；而來自中國電信的數據是每年傳輸容量增加接近100 %，5年帶寬增長10~20倍。如果按2008年40Gbit/s 速率應用啟動，那么在2011年前就有100Gbit/s 速率的市場需求。

為此，為了避免100Gbit/s 速率標準滯后對產業的不利影響，全球主流運營商、設備供應商都在積極參與IEEE、ITU-T 以及 OIF 國際標準組織的活動。100Gbit/s 速率的源頭是100GE 業務，IEEE 802.3ba 對此進行了規范，ITU-T考慮100GE 業務的承載，而OIF 規范了業務的 100Gbit/s LH 模塊的實現以及 100Gbit/s 速率互連互通接口規范，中國通信標準組織也在積極準備100Gbit/s 速率標準的制定。

一、IEEE

IEEE 802.3ba 是 IEEE關于40Gbit/s 和100Gbit/s 以太網的專門研究組，目標是為 40Gbit/s 和 100Gbit/s 的以太網制定物理層接口規范。該標準從 2006 年啟動，到 2010 年 6 月已完成并發布。物理編碼子層（PCS）采用 64B/66B 編碼，100GE 實際物理層速度是 103.125Gbit/s，如此高速率無法串行處理，所以 100GE 物理層都是并行的多道（Lanes），與我們用戶關系最密切的100GE 接口是物理介質相關子層（PMD），見表1，其中用途最廣泛的接口應是 100GBase-LR4 和100GBase-ER4，將是同城核心路由器與核心路由器/傳輸設備之間互聯接口。

表 1：100GE物理接口代碼

欲具體了解IEEE 802.3標準情況介紹的請進入。

二、ITU-T

ITU-T 在 100Gbit/s 速率的標準研究在 SG15 的 Q6/Q11進行的，2009 年12 月批準的 G.709 標準已為 100Gbit/s 定義了 OTU4，標稱速率見表2。該標準同時還定義了多種低速信號到 OTU4 的映射復用以及100GE 到 OTU4 映射。為了 100GBase-LR4/ER4 以太網接口的重用，也定義了 OTM-0.4v4，見圖2。2009 年 11 月發布的 G.959.1中參照 IEEE 802.3ba 制定了用 4×25Gbit/s 多通道域內的應用代碼及參數：4I1-9D1F和4L1-9C1F。

表 2：OTU4標稱速率

圖 2：OTM-0.4v4結構

多通道并行傳輸是100Gbit/s 速率傳輸的特點，不同的物理通道由于波長的不同傳輸速度不同，不同通道物理長度及處理時延等也有微小差異，在最新的G.709以及IEEE 802.3ba 對通道去歪斜作了詳細規范。

三、OIF

光互聯網論壇（OIF）致力于開發電信和數據網絡領域的互連互通協議。100Gbit/s 承載相關的標準研究主要在物理和鏈路層工作組（PLL WG）中進行，100Gbit/s LH DWDM技術下設了長距離DWDM傳輸框架、集成光子、FEC、傳輸模塊電接口、傳輸模塊管理接口等5個項目組，除管理接口外其它研究組工作已完成并出版。

光調制方式選擇了偏振復用-正交相移鍵控（PM-QPSK或DP-QPSK等），發信、收信機框圖見圖3-1和圖3-2所示，把100Gbit/s 業務速率降為25Gbaud，從而支持50GHz 波長間隔。

圖 3-1：PM-QPSK光發射機模塊框圖

圖 3-2：PM-QPSK相干接收機模塊框圖

相同光調制方式下100Gbit/s 跟10Gbit/s 相比，OSNR 容限要差10dB，PMD容限會降低10倍，CD容限降低100倍，因此必須采用先進技術手段保證100Gbit/s 的實用性。選擇相干、平衡光接收技術相比NRZ直接接收提升OSNR容限近6dB，采用高速電信號處理技術PMD和CD容限可以優于10Gbit/s 系統，并且可降低了PMD和CD引入的傳輸代價。

10Gbit/s 和40Gbit/s DWDM系統已普遍采用增強糾錯編解碼（AFEC）技術，凈編碼增益約8.5dB。100Gbit/s 采用PM-QPSK+相干光接收技術OSNR容限跟10Gbit/s NRZ 相比還有明顯差距（約4dB），需要更高凈編碼增益（NCG）的FEC來進一步提高100Gbit/s 的OSNR 容限，OIF建議選擇冗余度在18%~20%的軟判決糾錯編碼（SD-FEC），凈編碼增益可達10.5dB左右，這時線路速率超過了30Gbaud。100Gbit/s 系統模塊方案極其復雜，必須依賴光電集成技術，否則功耗、體積和成本會造成100Gbit/s 系統難以規模商用。100Gbit/s 系統的線路側光模塊集成主要包括：光發射機光調制器、光接收機光解調器、包含高速ADC和大規模DSP的ASIC芯片。100Gbit/s 的電處理，4路30Gbit/s 左右的差分信號，需要4路采樣速率約60Gsample/s 的高速ADC，采樣值分辨率要在6bit 以上，ADC與DSP之間信號流量超過1000Gbit/s，如用高速端口互聯功耗極高，因而ADC需要與DSP集成；如采用 SD-FEC，需要利用量化后的多比特信號糾錯解碼，最好也集成在一起，整個做成一個超復雜的 ASIC芯片，需要使用最先進的40nm芯片工藝。

為了100Gbit/s 核心模塊通用，OIF制定了線路側模塊標準：Implementation Agreement for 168-pin Transponder Module；多源協議聯盟（MSA）正制定100Gbit/s 系統客戶側模塊標準：CFP MSA，這些標準已基本定稿。

四、CCSA

中國通信標準化協會（CCSA）TC6的WG1負責100Gbit/s WDM標準的研究制定，2009 年底由中興通訊牽頭完成了“40~100GE 以太網承載和傳輸技術研究”報告；2012年CCSA編制的技術報告 《N×100G 波分復用系統技術要求》（YDB 077）發布，后來成為了通信行業標準（YD/T 2485-2013）。

欲具體了解N×100G 波分復用系統通信行業標準情況的請進入。

綜合來看，在 IEEE、ITU-T和OIF 努力下，100Gbit/s 基礎標準基本成型，但在線路側FEC編碼等方面已放棄統一標準，互連互通會受到一些限制。隨著 100Gbit/s 標準的成熟，主流光網絡設備商會推出 了100Gbit/s 傳輸解決方案，我們隨之迎來 100Gbit/s DWDM 時代。

欲進一步了解1G/10G速率以太網接口技術要求的請進入。