长距离传输的状况就完全不同了,每家效劳供货商网络的“线路端”都需要传输数百公里的距离。为了补偿增加的通道而加光纤,本钱太高昂了。Tektronix公司产品工程师Pavel Zivny说:“运营商要在现有的光纤中挤进100 Gbps的流量,其间很多本来设计用于10 Gbps,有些甚至是为2.5 Gbps光纤链路而设计的。”
要简单地将一个100 Gbps NRZ(不归低)流硬塞入现有光纤,显然是不现实的。当时的DWDM(密集波分复用)光纤选用各信道之间50 GHz的间隔。尽管对选用NRZ调制的10 Gbps数据流,这个信道间隔满足用了,但对100 Gbps NRZ流则太窄。LeCroy公司事务发展司理Mike Schnecker认为:“你不能直接将100 Gbps流加在载波上。”原因是:对一个100 Gbps NRZ信号,每一比特的宽度只要10 ps。
Anritsu公司的光产品专员Hiroshi Goto则称:“由于邻道的串扰问题,DWDM系统中不能运用100 Gbps数据流。PMD(极化形式色散)和CD(色散)阻挠了这种状况。有太多的失真。脉冲失真与重叠。”
为处理这个问题,OIF(光互连论坛)主张选用复杂调制,然后能以现有光纤,在每秒每赫兹内装入更多比特。OIF提议选用QPSK(正交相移键控)和双极化,在一个单波长上实现100 Gbps流量。QPSK常见于数字RF通信,但对光纤通信是新鲜东西。
一个100 Gbps链路包含了两个极化——TE(横电)与TM(横磁)的两个50 Gbps流,它们在两个正交的极化平面上传输。每个50 Gbps流都包含25G符号/秒。QPSK调制可将2个比特封装在一个符号内。由于QPSK信号是以两个极化面传输,因此它可以叫做DP-QPSK(双极化QPSK),或叫PM-QPSK(极化形式QPSK);两个词语都经常运用,可以交换。本文在指双极化时运用DP-QPSK,而单极化时用QPSK。
复杂调制
单个100 Gbps码流被分成TE与TM极化。这一步骤发生出相同频率的两个载波。然后,每个载波去做I/Q(同相/正交)调制,得到两个25G符号/秒的流。总计为100 Gbps,但实践的数据速率略高些(见附文1《一个G里有什么》)。图2中的极性分离器出现在QPSK调制器曾经。有些收发器设计可能会先放I/Q调制器,然后再将调制后的信号分离为两个极性。
QPSK调制是呼应进入的码对(00、01、10、11),对光载波作移相,在每个符号放2 个比特。每个符号代表2比特。接收器将每个符号解调为2个比特,获得一个50 Gbps的数字数据流。别的,比特要在调制前做预编码,调制后作解码(参考文献3)。然后,接收器对进入的DP-QPSK信号作解调和解码,发生四个25 Gbps的电信号。
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