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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：1776 發布時間：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

在發送端使用業(ye)(ye)務(wu)信(xin)號調整光載波的強度(幅度)，在接收端對光載波進行包絡檢測從(cong)而(er)恢復出業(ye)(ye)務(wu)信(xin)號。

 

相干光通信基本原理

 

以(yi)常用(yong)的100G相干傳(chuan)輸為例，發送端采用(yong)ePDM-QPSK等(deng)高階調(diao)制，接(jie)收(shou)端采用(yong)相干接(jie)收(shou)技術。其發送和(he)接(jie)收(shou)過程如下(xia)：

1. 用偏(pian)振分束器(qi)，將激(ji)光分成x、y兩個垂直的偏(pian)振方向。

2. 分別對(dui)x、y偏振方向上的光信(xin)號(hao)進行QPSK調制。112Gbit/s信(xin)號(hao)碼流(liu)經過“串行-并行”轉換，變(bian)成(cheng)4路28Gbit/s信(xin)號(hao)。

3. 偏(pian)振(zhen)合波器將X、Y兩個偏(pian)振(zhen)方向上已(yi)經調制好的(de)光信號合路到(dao)一根光纖上傳輸。

4. 接收端(duan)將接收到的信號分離(li)到X、Y兩個垂(chui)直(zhi)的偏(pian)振(zhen)方向上。

5. 相(xiang)干接收，將(jiang)X、Y兩個偏(pian)振方向上(shang)的光信號轉(zhuan)變為電(dian)流/電(dian)壓信號。

6. ADC（Analog to Digital Converter ）高精(jing)度模擬-數字轉(zhuan)換，將(jiang)電(dian)流(liu)/電(dian)壓信號變成0101...數字碼流(liu)。

7. DSP（Digital Signal Processing）高速數字處理，去除色散、噪聲、非線性等干(gan)擾因素，還(huan)原從發送端的發出的100G信號。

 

相干光通信包括如下四大關鍵技術：
- 偏振復用和高階調制：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：利用同頻同相的本振激光器與接收光信號進行相干，可以從接收信號中恢復幅度、相位及偏振狀態信息。
- 數字信號處理（DSP）技術：通過DSP在電信號層面解決色散帶來的信號畸變和時延問題，將PMD、CD做補償處理，可大幅提升PMD、CD容限。
- 高性能FEC算法：采用FEC前向糾錯編碼，可以提升系統的OSNR容限。針對不同的速率、碼型和傳輸性能要求，可以設計不同的FEC類型和開銷比例。

 

技術對比

 

 

相(xiang)干波長(chang)和(he)非相(xiang)干波長(chang)混(hun)合傳(chuan)輸

 

相干信號和非相干信號在一定條件下支持混合傳輸，需要根據實際工程條件做專業設計：混合傳輸的基本要求如下：
- 相干信號和10G信號、40G ODB非相干信號之間必須要設置隔離端，以避免相互影響導致系統性能急劇下降。
- 相干波長和40G DQPSK非相干信號之間可以不設置隔離端。
- 混合傳輸時，相干信號優先使用長波長，10G信號優先使用短波長，隔離帶可以使用40G DQPSK信號。
- 光層ASON網絡不能混合使用相干信號和10G非相干信號。

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