1、100G100G关键技术原理关键技术原理客服培训2012年10月27日网络产出线提纲提纲1. 光传输损伤2 光调制格式. 光调制格式3. 100G关键技术4 相干解调. 相干解调5. 超强前向纠错6 烽火通信 100G架构. 烽火通信 架构7. 100G运维优势2提纲提纲1. 光传输损伤2 光调制格式. 光调制格式3. 100G关键技术4 相干解调. 相干解调5. 超强前向纠错6 烽火通信 100G架构. 烽火通信 架构7. 100G运维优势3光传输受限因素色度色散PMDOSNR光传输损伤非线性效应滤波器效应4影响 1：光信噪比 -OSNR光信噪比定义 ：光信噪比定义光信噪比等于，绝对带宽范围
2、内信号功率与相对带宽噪声功率的比值绝对带宽=0.4nm，50GHz光滤波器带宽相对带宽=0.1nm，基准值( )dBPOSNRsignal= lg10Pnoise OSNR iti it10GBs=0.4nm( )nmBsPPPnoisetotalsignal=sens vity40G6dBnmPPnoisenoise1.0=5影响 2：色度色散 本质：调制光信号不能实现零谱宽，从而具有多种频率分量 原因 不同频率分量在光纤中的传输速率不同原因 ： 影响：时域光脉冲的波形展宽输出脉冲均方根宽度初始脉冲均方根宽度高斯脉冲色散展宽公式色散长度02222221 +=TZTCZ0初始脉冲均方根宽度20
3、T色散系数信号周期高斯脉冲色散展宽公式20TLD=色散长度600C啁啾系数信号周期2影响 3：偏振模色散 本质：光纤折射率各向异性 原因 X轴向与 Y轴向在光纤中的传输速率不同原因 ： 轴向与 影响：时域光脉冲的波形展宽高斯脉冲 PMD展宽公式+= 1122202202高斯脉冲 展宽公式3240输出脉冲均方根宽度0初始脉冲均方根宽度 平均 DGD = 1/3 最大 DGD7影响 4：非线性效应 线性与非线性的区别：是否产生新的频率分量克尔效应 -折射率效应SPMXPMFWM受激散射SBSSRS8影响 5：滤波效应9提纲提纲1. 光传输损伤2 光调制格式. 光调制格式3. 100G关键技术4 相
4、干解调. 相干解调5. 超强前向纠错6 烽火通信 100G架构. 烽火通信 架构7. 100G运维优势10调制技术及频谱效率11光调制格式分类光波方程() ( ) iftAetE cos0+=偏振态 信号加载于偏振态上，偏振态调制eA幅度 信号加载于幅度上，强度调制 /OOK频率信号加载于频率上 频率调制 /FSKf0 频率信号加载于频率上 ， 频率调制相位信号加载于相位上，相位调制 /PSKi载波个数12马赫-曾德调制器13OOK调制14ODB调制15DPSK调制16DQPSK调制17偏振态复用18提纲提纲1. 光传输损伤2 光调制格式. 光调制格式3. 100G关键技术4 相干解调. 相干
5、解调5. 超强前向纠错6 烽火通信 100G架构. 烽火通信 架构7. 100G运维优势19100G WDM关键技术 要求 100G在目前的 10G线路上具有与 10G相当的传输性能需要综合运用多维度调制解调、多维度复用解复用技术，并最大限度地利用目前成熟的微电子技术，使其在性能、复杂 度、成本以及功耗上获得平衡； 目前 业 界认可 的 关键 技术包括相位调制、相干接收、 偏 振 复用 、 数 字 信号 处理 (FEC,EDC)以 及多载波 技术目前 界认可 关键 偏复用 数信号 (,，认同的调制方式主要有相干接收偏振复用正交相移键控 (PMC-QPSK)、非相干接收偏振复用差分正交相移键控
6、(PM-DQPSK)以及相干光正交频分复用 (CO-OFDM)； 相对于 OOK而言， 100G PM-QPSK调制相干接收可提供约 6dB增益，高增益的 SD FEC可提供 2-3dB增益， EDC对 CD和 PMD的补偿可提供 1-2dB增益 ， 藉此可获得 9-10dB增益以使得 100G PM-QPSK调制相干接20， 对 和 增益 ， 增益以使得 收传输系统具有目前 10G OOK系统相当的性能。并行 100GN=4 4x25G 100GBASE-LR4/4I1-9D1F21N=10 10x10G 100GBASE-LR10/OTU4-LR10串行 100G- PM-(D)QPSK/
7、DP-(D)QPSK22串行 100G-光调制格式比较23提纲提纲1. 光传输损伤2 光调制格式. 光调制格式3. 100G关键技术4 相干解调. 相干解调5. 超强前向纠错6 烽火通信 100G架构. 烽火通信 架构7. 100G运维优势24DPSK延时线自相干解调25相干解调26零差检测 当信号频率与本振激光器频率一致时，称为零差检测，若本振激光器能追踪信号传输过程中所叠加 的相位噪声，则可以实现相位的正确检测0, ( ) 2 cos ( ) ( )IF S LO S LO s nI tRP t t = = = +的正确检测 ； 该解调方式仅能提取信号复数包络的同相分量 (cos)，若能同
8、时提取信号复数包络的正交分量 (sin)，则可以通过数字信号处理的方式估计信号的相 位，消除相位噪声的影响；此即相位分集零差检测 又称内差检测 ；27位分集零差检测 ， 又称内差检测 ；相位分集内差检测 内差检测利用 90光混频器与本征混频同时提取信号的 同相分量和正交分量，通过电信号处理消除相位噪声 从而实现信号调制相位的检测和解调 ；处理消除相位噪声 ， 从而实现信号调制相位的检测和解调 ； 内差检测允许信号频率与本振频率存在一定偏移， 内差检测可以缓解对本振激光器线宽和频移的要求；/2IF b 28数字相干接收机处理过程 数字相干接收信号处理包括：各偏振态上光脉冲相位信息提 取光电转换，模拟信号在时间和强度上的量化编码，信号初步校正、静态及缓变色度色散 补偿、动态色度色散和偏振态色散补偿 、 插值和时序恢复 、 频率相位估计 、 符号估计和解码 ；29色散补偿 、 插值和时序恢复 、 频率相位估计 、 符号估计和解码 ；时域与频域缓变色散补偿30
