以太網(wǎng)聯(lián)盟主席：400GbE 未來(lái)從今天開(kāi)始起步

　　ICCSZ訊   過(guò)去18個(gè)月以來(lái)，以太網(wǎng)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，傳輸速度節節攀升，新的應用和市場(chǎng)不斷涌現。這種爆炸式的發(fā)展得益于過(guò)去15年的技術(shù)積累，尤其是大量早期的以太網(wǎng)項目所開(kāi)發(fā)出來(lái)的技術(shù)。例如IEEE802.3以太網(wǎng)工作小組正在開(kāi)發(fā)的2.5千兆以太網(wǎng)、5千兆以太網(wǎng)、25千兆以太網(wǎng)(25GbE)和40千兆以太網(wǎng)(40GbE)等4個(gè)不同速率的BASE-T解決方案，它們所依賴(lài)的底層技術(shù)基本上都是根據2006年獲得批準的10GBASE-T標準而開(kāi)發(fā)的。再以當前獲得業(yè)界極大關(guān)注的用以實(shí)現服務(wù)器和交換機之間連接的25GbE為例，它的研發(fā)目標是在電路板印制線(xiàn)、背板、銅線(xiàn)電纜和多模光纖上運行25GbE，并充分利用了早期100千兆以太網(wǎng)項目所研發(fā)的技術(shù)。以太網(wǎng)社區在過(guò)去確實(shí)借鑒了競爭對手的很多技術(shù)，但是現在這門(mén)技術(shù)正在一步步地發(fā)掘屬于自己的技術(shù)瑰寶。

　　在七月召開(kāi)的最近一次會(huì )議上，IEEEP802.3bs400GbE工作小組完成了對技術(shù)方案的遴選，為接下來(lái)制訂IEEEP802.3bs400GbE標準草案做好了準備。作為該工作小組的主席，這一進(jìn)展令我非常激動(dòng)萬(wàn)分，因為達成業(yè)界共識不是一件容易的事，只有經(jīng)歷過(guò)才知道它的艱難。這些決議將從根本上改變電信號和光信號的傳輸，這不僅會(huì )在短期內為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)兩個(gè)機遇，還將為未來(lái)發(fā)展鋪平了道路。此次會(huì )議還決定把有關(guān)以太網(wǎng)未來(lái)新速率的討論付諸行動(dòng)。

　　該項目的目標包括開(kāi)發(fā)用于電路板和400GbE光模塊的400GbE電接口，以及在100米多模光纖(MMF)、500米單模光纖、2千米單模光纖和10千米單模光纖(SMF)上運行400GbE。完整解決方案組合包括若干個(gè)基于多個(gè)25Gb/s或50Gb/s通道的方案，其中的運行速率主要取決于具體的光纖型號。100米MMF型號將通過(guò)16個(gè)運行速率為25Gb/s的通道解決，即在各個(gè)方向上通過(guò)16條并行光纖以25Gb/s的速率傳輸，同時(shí)它也使用基于16個(gè)25Gb/s通道的電接口。該解決方案使用的是當前驅動(dòng)25GbE和100GbE的同一25Gb/s電信號和光信號傳輸速度。它基于不歸零碼(NRZ)信號傳輸這一使用了多年的基本信號傳輸方式。想象一下基本數字(或稱(chēng)二進(jìn)制)信號傳輸方式，這種信號傳輸由“0”或“1”組成，其中每個(gè)值代表一條信息。

　　它是一套能從根本上改變電信號和光信號傳輸的是面向單模光纖型號的解決方案組合。我們先來(lái)討論光信號傳輸。需要著(zhù)重提醒的是，每種傳輸型號到最終都會(huì )面臨繞不開(kāi)的特殊的技術(shù)和經(jīng)濟方面的壓力，因此，工作小組在研究如何選擇解決方案組合時(shí)，不得不為了解決這些不同的壓力而作出某些讓步。

　　·對于500米的情形，使用并行SMF光纖方法的能力一般人認為是可接受的，但有人認為這一能力只是用戶(hù)希望擁有的，因為并行光纖方法經(jīng)常用來(lái)支持速度較低的break-out)解決方案。因此，工作小組選擇了在每個(gè)方向上使用4根并行光纖的方法，其中每根光纖傳輸100Gb/s的單個(gè)光信號。這樣，4根光纖合在一起即可實(shí)現400GbE，并且每個(gè)光纖還可以支持100GbE。盡管支持100GbE并不是該項目的目標，但工作組認識到如果開(kāi)發(fā)出來(lái)的解決方案不對其造成阻礙這類(lèi)實(shí)施將具有重大意義。

　　·對于2千米和10千米的情形，需要采用單個(gè)雙工SMF的方法，因為使用如此長(cháng)距離的并行光纖可能會(huì )遇到成本較高的問(wèn)題。對于這些解決方案，將使用單光纖WDM的方法來(lái)傳輸400GbE，該方法使用8個(gè)光信號(lambdas)，其中每個(gè)信號的速度為50Gb/s。

　　在這些SMF解決方案下，所有的光信號傳輸將通過(guò)4個(gè)級別的“脈沖幅度調制”(即常說(shuō)的PAM4)完成。對于500米的情形，上面已經(jīng)提到過(guò)，每個(gè)光信號都支持100Gb/s的運行速率。對于2千米和10千米的情形，每個(gè)光信號都支持50Gb/s的運行速率。因此，投資4x100Gb/s并行光纖方法不僅可以省卻模塊化解決方案的最初成本，也可以為未來(lái)可能使用串行100Gb/s解決方案打下基礎。對2千米和10千米的距離使用8x50Gb/s光傳輸方法這一決策，將幫助行業(yè)解決需要更高帶寬路由器來(lái)連接服務(wù)供應商網(wǎng)絡(luò )這一眼前需求。另外，考慮到這些解決方案將使用50Gb/s和100Gb/s光信號傳輸，工作小組還決定開(kāi)發(fā)50Gb/sPAM4電信號傳輸，其目的是開(kāi)發(fā)基于8通道而非16通道的400Gb/s接口。

　　我感覺(jué)自己已經(jīng)看到了以太網(wǎng)為基礎的解決方案的光明未來(lái)。七年前，當我領(lǐng)導40GbE和100GbE工作小組的時(shí)候，我認為那開(kāi)啟了25Gb/s信號傳輸的起步階段。如今，我們看到了當時(shí)決定的巨大影響力，因為市場(chǎng)已經(jīng)準備好迎接10千兆以太網(wǎng)(10GbE)的繼任者：25GbE。而對于使用50Gb/s信號傳輸支持400GbE，我們同樣認為這只是未來(lái)50GbE生態(tài)系統的第一步，50GbE遲早要取代25GbE。另外，結合單通道和四通道實(shí)施的發(fā)展歷史，在談到以太網(wǎng)的未來(lái)時(shí)，人們已經(jīng)開(kāi)始討論有關(guān)200GbE話(huà)題了。