Zasadniczym celem opracowania przez IEEE standardów 40/100G jest uzyskanie o rząd szybszej technologii ethernetowej, z zachowaniem ewolucyjnej ciągłości rozwiązań (spójność technologii) transportu optycznego, przeznaczonych przede wszystkim do komunikacji między serwerami z szybkimi portami ethernetowymi bądź między przełącznikami rozległej infrastruktury kampusowej i metropolitalnej.
Atrybutem sieci 100G jest przekaz informacji po optymalnie niskich kosztach, gdyż operatorów sieci stacjonarnych nie stać już na wdrażanie kolejnych rozwiązań nakładkowych podnoszących koszty. Ponadto, transport w systemie 100G musi przebiegać bezkonfliktowo, w pełnej zgodności z istniejącymi instalacjami ethernetowymi klasy niższej, takimi jak 10G czy 40G. Takie wymagania niosą określone konsekwencje, docelowo ukierunkowane są wyłącznie na zwiększenie efektywności widma częstotliwościowego w pojedynczym kanale optycznym, a nie na podnoszenie szybkości za pośrednictwem multipleksowania odwrotnego - w wyniku użycia wielu równoległych kanałów 10G lub 25G (np.10x10 Gb/s = 100 Gb/s) prowadzonych jednym kablem optycznym.
Wymagania formalne dla szerokopasmowej teleoptyki, umożliwiające zaawansowane transmisje poprzez:
- operowanie wyłącznie w trybie pełnego dupleksu FD (Full Duplex),
- utrzymanie formatu ramki ethernetowej IEEE 802.3 z wykorzystaniem adresowania typu MAC 802.3,
- zachowanie maksymalnej i minimalnej wielkości ramek zgodnie z dotychczasowym standardem IEEE 802.3,
- zapewnienie bitowej stopy błędu BER (Bit Error Rate) w interfejsach fizycznych na poziomie nie gorszym niż 10^-12,
- obsługę optycznego protokołu transportowego OTN (Optical Transport Network).
W standardzie IEEE 802.3ba docelowo nie przewiduje się instalowania wielokanałowego multipleksowania odwrotnego; tego typu rozwiązania optyczne z wielostykowymi złączami MPO (Multi-fiber Push On) pojawiły się niedawno na rynku w systemach optycznych 100G pierwszej generacji. Do funkcjonowania multipleksacji odwrotnej niezbędne są drogie urządzenia integrujące ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer), z założenia będące zaprzeczeniem idei taniego interfejsu ethernetowego 100G. Ich stosowanie w początkowym okresie wdrażania 100G jest uzasadnione ekonomicznie jedynie w sytuacjach krytycznych, zwłaszcza w centrach danych wymagających natychmiastowego zwiększenia szybkości między poszczególnymi węzłami sieci. Bez oglądania się na koszty przedsięwzięcia.
Detekcja bezpośrednia i koherentna
Systemy odbiorcze z detekcją bezpośrednią zwykle wykorzystują modulację amplitudową AM (czy sygnał jest, czy go nie ma) i nie czynią użytku z zależności fazowych (PM) ani częstotliwościowych (FM) transportowanej fali świetlnej. Optyczne systemy odbiorcze z detekcją koherentną (światło spójne) korzystają również z zależności fazowych i częstotliwościowych przesyłanego sygnału, a identyfikacji w fotoodbiorniku podlega suma sygnału odbieranego oraz światła spójnego z lokalnego źródła laserowego.
Po pierwszych, ubiegłorocznych doświadczeniach z optycznym multipleksowaniem odwrotnym i złączami MPO okazało się, że wzrost złożoności sieci transportowej oraz zarządzanie siecią przewyższają korzyści uzyskiwane ze zwiększonej przepustowości tak utworzonego łącza. Dlatego operatorzy krytycznie oceniają multipleksowe rozwiązania optyczne 100G, traktując je jako etap przejściowy - do czasu upowszechnienia się jednokanałowego włókna optycznego z oczekiwaną przepustowością 100 Gb/s. Wdrożenia są więc stosunkowo nieliczne, a ograniczona ich dostępność nie sprzyja obniżaniu ceny produktów 100G z odwrotnym multipleksowaniem kanałów 10/25G.
