Page 31 - 通信工程技术管理与发展

第一章 通信设备 ■

求的“恒不足”，使得超高速率、超大容量、超长距离传输成为光纤通信矢志不
渝的追求；多业务分组化综合承载对光网络的光层加电层弹性灵活组网提出迫
切要求，软件定义网络及人工智能技术的引入使得构建超强智能的光网络成为

可能。

图 1-9 光纤通信的五个维度发展方向

（一）超高速率超大容量超长距离传输
近 10 年来，互联网流量增速已大大超越光传输的容量增速，提高光纤的信
道速率、系统容量和传输距离的需求日益迫切。早期光纤通信曾经聚焦于相干光
接收，但光源性能、光锁相环难以实现等制约了其应用。在 1993 年，业界提出

了基于 DSP 的相干光接收技术，但当时的 CMOS 水平并不能体现出相干光接收
相对于直接探测的优势。经过多年的发展，CMOS 技术水平得到了极大提高，
可以支撑高速光纤通信的演进需求。在 2.5Gb/s，10Gb/s，40Gb/s 直调直检系统

中，色散等光纤信道的损伤是演进中主要考虑的因素，谱效率则无需关注。但在
40Gb/s 向 100Gb/s 演进的过程中，信道损伤和频谱效率都是必须考虑的重要因素。
100Gb/s 开启了光纤通信的数字相干系统时代，相干光接收的 PDM-QPSK 成为
其解决方案。相干光接收不仅是实现高阶调制和偏振复用的基本要求，而且能够
在电数字域对光纤传输中的信道损伤进行补偿。在 100Gb/s 向 400 Gb/s，1Tb/s

演进的过程中，超 100Gb/s 技术必然还是以相干光接收为基础，信道损伤不再是
焦点，主要的注意力集中到如何提升系统频谱效率。

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