这周六的主题。

相干通信大约在2012年进入产业化时代。要解决的最重要的问题就是接收端的灵敏度劣化的事儿。
通信有个规律,(调制格式、传输距离、发射功率等其他前提不变),提高带宽,提高信号的调制速率,接收端的灵敏度就会劣化。
原因是,提高带宽,信号在频域拉宽,导致信号幅度降低,SNR信噪比的Signal 高度降低,灵敏度收到的信号很难识别,误码增多,灵敏度劣化。

简单理解这个规律,就是同样的一公斤的信号,当速率提高时,信号增厚,高度降低,导致这个只能识别高度来判断信号接收端经常会出现“误判”。

解决的方式有几个方向。
第一个方向,高速信号增大功率,就是把高速信号“增重”,保持厚度,强行增加高度。这个现象在以太网、PON、无线基站等等领域都能看到。同样的数据中心2km传输,400Gbps的Tx发射端功率更大,40Gbps的Tx发射端功率较低。 同样的PON 20km的传输,10GPON的Tx功率比2.5G PON更大,50GPON的功率更大。
高速信号增大功率,如果大到一定程度会激发光纤的非线性效应,信号是有“限高”,和高速公路的货车限高的原理类似。
第二个方向,让接收端多一个识别域,可以识别幅域,也可以识别频域(相位的识别是频域技术),需要掌握信号的“相位控制技术”
第三个方向,在接收端放大信号,可以通过干涉放大,在接收端来控制“相位”通过相互干涉,放大信号的“高度”。 这也需要“相位控制技术”
第四个方向,改变调制格式,只增大速率,但打破原来的提速就得扩频的魔咒,不让频域增加,信号的高度也不用降低了。这需要相位正交技术,也需要“相位控制”
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这就是相干通信
1995-2010年,长途干线通信是DWDM波分复用的NRZ格式的信号。
2012年后,长途干线就成了DWDM波分复用的DP-QPSK,并后续引入DP-16QAM。

相干通信,通过有效掌握相位控制技术,实现了接收端“相干”放大提升信噪比的作用,实现了接收端幅域与频域的识别,实现了发射端相位正交的IQ调制技术,...., 解决了传统NRZ格式强度调制直接检测IMDD方式技术发展所产生的频域与幅域的矛盾。
周六聊一下相干通信的发展趋势。可详询18140517646