2024年9月8日发(作者：宓访冬)
100G OTN系统关键技术
1、100GOTN关键要求
长途传输系统升级到100GOTN系统，必须要满足以下几方面要
求。
（1）支持50GHz的通道间距。
（2）色散（CD）容限±700ps/nm。
（3）偏振模色散（PMD）容限10ps（DGD平均值）。
（4）能够在现有的DWDM网络和OTN中平滑升级。
（5）不对现有的DWDM通道信号产生重大串扰代价。目前可
以通过具有相干检测功能的100GPM-QPSK调制模式来满足这些要
求。
2、100GPM-QPSK关键技术特性
（1）OSNR性能改善
具有相干检测功能的PM-QPSK比二进制（OOK）大约改善了
6dB的光信噪比灵敏度。100Gbit/s的容量是10Gbit/s的10倍，所以
100G调制方案需要提供比10GOOK码型高10dB的性能。相干检测
的关键优势在于光波相位信息可以传递到数字领域，因而可以利用强
大的电子色散补偿（EDC）能力，以非常低的代价清理信号失真。因
此，通过使用100GPM-QPSK与EDC，相干检测的技术可以获得6dB
的改善（与直接检测OOK相比）；利用高编码增益FEC可得2～3dB
的改善；由于减少CD和PMD的传输代价，再有1～2dB的改善。
这样，总改善能达到9～11dB，使得100GPM-QPSK接近10GOOK
系统光信噪比的灵敏度。这就意味着，100G系统在应用上可以达到
目前的10G系统的传输距离。
（2）色散（CD）容限
具有电子色散补偿（EDC）功能的调制解调器芯片，可不需外部
可调谐色散补偿器。芯片色散补偿的总量取决于有限脉冲响应（FIR）
自适滤波器的2个因素，即拍点数量和拍点延时量。10GDWDM的
部署主要是利用色散补偿光纤（DCF）限制10GOOK接收器容限内
的残余色散（通常是±400ps/nm），在这个范围内100GPM-QPSKEDC
是很容易做到的。
（3）偏振模色散（PMD）容限
具有电子色散补偿（EDC）的调制解调器芯片还可以用于PMD
的补偿。PMD补偿的一个关键是必须非常快地跟踪网络上高速偏振
动态的变化。这同色散补偿是非常不一样的，那是因为色散的变化是
比较静态的（变化量非常缓慢而且很少），通常是由光纤温度变化所
引起的。
（4）相位调制
利用QPSK技术可以使光载波携带的信息量增大1倍，与偏振复
用的结合使得100G信号波特率降低到约25Gbaud/s，因此能够应用
在50GHz间隔的OTN系统中，同时也降低了信号对光纤非线性容忍
度的要求。
（5）偏振复用
利用光信号的2个偏振态之间相互正交特性来实现在同一个光
载波上携带2路信息，使得信号码元速率下降50%。偏振复用对于发
射机来说只需要一些比较简单的无源器件即可实现，而难点主要在于
接收机解偏部分。但随着相干检测技术的不断成熟，偏振解复用已能
够非常容易地在电域中被处理。
2024年9月8日发(作者：宓访冬)
100G OTN系统关键技术
1、100GOTN关键要求
长途传输系统升级到100GOTN系统，必须要满足以下几方面要
求。
（1）支持50GHz的通道间距。
（2）色散（CD）容限±700ps/nm。
（3）偏振模色散（PMD）容限10ps（DGD平均值）。
（4）能够在现有的DWDM网络和OTN中平滑升级。
（5）不对现有的DWDM通道信号产生重大串扰代价。目前可
以通过具有相干检测功能的100GPM-QPSK调制模式来满足这些要
求。
2、100GPM-QPSK关键技术特性
（1）OSNR性能改善
具有相干检测功能的PM-QPSK比二进制（OOK）大约改善了
6dB的光信噪比灵敏度。100Gbit/s的容量是10Gbit/s的10倍，所以
100G调制方案需要提供比10GOOK码型高10dB的性能。相干检测
的关键优势在于光波相位信息可以传递到数字领域，因而可以利用强
大的电子色散补偿（EDC）能力，以非常低的代价清理信号失真。因
此，通过使用100GPM-QPSK与EDC，相干检测的技术可以获得6dB
的改善（与直接检测OOK相比）；利用高编码增益FEC可得2～3dB
的改善；由于减少CD和PMD的传输代价，再有1～2dB的改善。
这样，总改善能达到9～11dB，使得100GPM-QPSK接近10GOOK
系统光信噪比的灵敏度。这就意味着，100G系统在应用上可以达到
目前的10G系统的传输距离。
（2）色散（CD）容限
具有电子色散补偿（EDC）功能的调制解调器芯片，可不需外部
可调谐色散补偿器。芯片色散补偿的总量取决于有限脉冲响应（FIR）
自适滤波器的2个因素，即拍点数量和拍点延时量。10GDWDM的
部署主要是利用色散补偿光纤（DCF）限制10GOOK接收器容限内
的残余色散（通常是±400ps/nm），在这个范围内100GPM-QPSKEDC
是很容易做到的。
（3）偏振模色散（PMD）容限
具有电子色散补偿（EDC）的调制解调器芯片还可以用于PMD
的补偿。PMD补偿的一个关键是必须非常快地跟踪网络上高速偏振
动态的变化。这同色散补偿是非常不一样的，那是因为色散的变化是
比较静态的（变化量非常缓慢而且很少），通常是由光纤温度变化所
引起的。
（4）相位调制
利用QPSK技术可以使光载波携带的信息量增大1倍，与偏振复
用的结合使得100G信号波特率降低到约25Gbaud/s，因此能够应用
在50GHz间隔的OTN系统中，同时也降低了信号对光纤非线性容忍
度的要求。
（5）偏振复用
利用光信号的2个偏振态之间相互正交特性来实现在同一个光
载波上携带2路信息，使得信号码元速率下降50%。偏振复用对于发
射机来说只需要一些比较简单的无源器件即可实现，而难点主要在于
接收机解偏部分。但随着相干检测技术的不断成熟，偏振解复用已能
够非常容易地在电域中被处理。