隨著社會信息化進程的不斷推進，視頻點播、P2P、IPTV等視頻業務以及3G、LTE、云計算和物聯網等新興應用對帶寬需求劇增。據預測，未來5年干線流量的GAGR超過80%，5年后干線網絡帶寬需求將是當前的10～15倍。當前的10G和40G WDM光傳輸系統無法滿足高速增長的傳輸容量需求，100G應運而生。

100G技術已經成為骨干網建設新選擇。100G系統能有效提升單根光纖傳輸容量，提高光纖資源利用效率，大幅緩解光纖資源壓力，并大幅降低單位比特能耗和設備占地面積。100G數字相干接收技術使光傳輸系統具有足夠色散容限和偏振模容限，無需考慮線路傳輸色度色散和偏振模色散影響，給網絡建設和運維帶來更多便利。

2012年以來，全球運營商對100G技術熱情不斷上漲。一份來自Infonetics的報告顯示，在其所調研的全球21家無線及綜合業務電信運營商采購決策者中，95%受訪者均計劃部署100G。

不同于以往的2.5G/10G/40G波分傳輸系統，100G光傳輸在實現上伴隨著一系列重大變革，包括偏振復用相位調制技術、基于數字信號處理的數字相干接收技術和基于軟判決的第三代超強糾錯編碼技術等。100G光傳輸采用數字相干接收機通過相位分集和偏振態分集將光信號的所有光學屬性映射到電域，利用成熟的數字信號處理技術在電域實現了偏振解復用、信道損傷(CD、PMD、非線性效應)均衡補償、時序恢復、載波相位估計、符號估計和線性解碼。

數字相干接收技術使得光傳輸系統具有足夠的色散容限和偏振模容限，無需考慮線路傳輸上的色度色散和偏振模色散的影響，這給網絡建設和運維帶來一系列好處，主要包括：

① 簡化了傳輸線路上的光學色散補償和偏振解復用設計，線路設計更簡單;

② 消除了低PMD光纖的依賴，適用于各種規格的傳輸光纖，方便光纖線路速率升級;

③ 消除了傳輸線路DCF光纖非線性效應的影響，減少了線路放大器的數量和ASE噪聲的影響，降低了線路成本，提升了系統長距傳輸能力;

④ 減小了線路傳輸時延，按照1km光纖5us的時延計算，消除DCF光纖所帶來的時延減少非常可觀，這對時延敏感的應用環境意義重大;

⑤ 保護恢復時間小于50ms，(不同于40G系統)100G數字信號處理自適應色散補償算法收斂迅速，完全滿足電信級恢復時延要求。

基于數字相干接收PM-QPSK調制的100G光傳輸技術在長距離光傳輸技術史上具有里程碑意義，這不僅僅體現在100G光傳輸性能的巨大提升和建網運維的顯著優勢上，更是由于其為后續超100G傳輸技術的發展奠定了基礎。超100G光傳輸將繼承100G光傳輸系統的設計思想，采用偏振復用、多級調制提高頻譜效率，采用OFDM技術規避目前光電子器件帶寬和開關速度的限制，采用數字相干接收提高接收機靈敏度和信道均衡能力。然而，超100G光傳輸由于非線性效應的限制，傳輸距離和頻譜效率之間的矛盾非常顯著，選擇更高級別的QAM調制提高頻譜效率和傳輸速率，其傳輸距離可能遠低于目前100G系統。這決定了100G速率在長距離光傳輸應用上會占據一個比較長的時間窗口，其大規模在網應用時間保守估計在10年以上。