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非相干光通信和相干光通信基本原理及對比
來源： 閱讀：2300 發(fā)布時(shí)間：2021-12-23 09:54:15
非相干光通信和相干光通信基本原理及對比

在發(fā)送端使用業(yè)務(wù)信號調(diào)整光載波的強(qiáng)度(幅度)，在接收端對光載波進(jìn)行包絡(luò)檢測從而恢復(fù)出業(yè)務(wù)信號。

 

相干光通信基本原理

 

以常用的100G相干傳輸為例，發(fā)送端采用ePDM-QPSK等高階調(diào)制，接收端采用相干接收技術(shù)。其發(fā)送和接收過程如下：

1. 用偏振分束器，將激光分成x、y兩個(gè)垂直的偏振方向。

2. 分別對x、y偏振方向上的光信號進(jìn)行QPSK調(diào)制。112Gbit/s信號碼流經(jīng)過“串行-并行”轉(zhuǎn)換，變成4路28Gbit/s信號。

3. 偏振合波器將X、Y兩個(gè)偏振方向上已經(jīng)調(diào)制好的光信號合路到一根光纖上傳輸。

4. 接收端將接收到的信號分離到X、Y兩個(gè)垂直的偏振方向上。

5. 相干接收，將X、Y兩個(gè)偏振方向上的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?電壓信號。

6. ADC（Analog to Digital Converter ）高精度模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，將電流/電壓信號變成0101...數(shù)字碼流。

7. DSP（Digital Signal Processing）高速數(shù)字處理，去除色散、噪聲、非線性等干擾因素，還原從發(fā)送端的發(fā)出的100G信號。

 

相干光通信包括如下四大關(guān)鍵技術(shù)：
- 偏振復(fù)用和高階調(diào)制：利用光的正交偏振特性和相位信息，將原始信號多次一分為二的處理，可以大大降低電層處理的速率。
- 相干接收技術(shù)：利用同頻同相的本振激光器與接收光信號進(jìn)行相干，可以從接收信號中恢復(fù)幅度、相位及偏振狀態(tài)信息。
- 數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)：通過DSP在電信號層面解決色散帶來的信號畸變和時(shí)延問題，將PMD、CD做補(bǔ)償處理，可大幅提升PMD、CD容限。
- 高性能FEC算法：采用FEC前向糾錯(cuò)編碼，可以提升系統(tǒng)的OSNR容限。針對不同的速率、碼型和傳輸性能要求，可以設(shè)計(jì)不同的FEC類型和開銷比例。

 

技術(shù)對比

 

 

相干波長和非相干波長混合傳輸

 

相干信號和非相干信號在一定條件下支持混合傳輸，需要根據(jù)實(shí)際工程條件做專業(yè)設(shè)計(jì)：混合傳輸?shù)幕疽笕缦拢?/section>
- 相干信號和10G信號、40G ODB非相干信號之間必須要設(shè)置隔離端，以避免相互影響導(dǎo)致系統(tǒng)性能急劇下降。
- 相干波長和40G DQPSK非相干信號之間可以不設(shè)置隔離端。
- 混合傳輸時(shí)，相干信號優(yōu)先使用長波長，10G信號優(yōu)先使用短波長，隔離帶可以使用40G DQPSK信號。
- 光層ASON網(wǎng)絡(luò)不能混合使用相干信號和10G非相干信號。

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