Стандарт третьего поколения в. Олифер Н. Олифер

Новые форматы модуляции сигнала
В передатчиках оптического сигнала со скоростью не выше 10 Гбит/с применяется очень 
простой вид модуляции — кодирование интенсивностью света IDMM, то есть использо­
вание периодов передачи светового сигнала полной интенсивности и периодов темноты. 
Однако применение этого вида модуляции для более высоких скоростей сталкивается со 
сложностями.
Так, простое 10-кратное наращивание тактовой частоты передатчика с модуляцией IDMM 
приводит к необходимости генерации символов кода с частотой около 100 Гбод (точ­
нее — 112 Гбод из-за необходимости передачи как пользовательских данных со скоростью 
100 Гбит/с, так и служебной информации заголовков кадров OTN), а это предъявляет очень 
высокие требования к быстродействию электронных схем передатчика. При этом ширина 
спектра такого сигнала требует сетки частот DWDM с шагом 200 ГГц, то есть сокращает 
максимально количество волн магистрали DWDM до 20.

---

Передача данных на скорости 100 Гбит/с
297
Прямое увеличение тактовой частоты передатчика приводит также к такому негативному 
эффекту, как увеличение отношения сигнала к шуму, а значит, и к снижению реальной 
пропускной способности канала (вспомните формулу Шеннона). Кроме того, при этом 
хроматическая дисперсия возрастает в 100 раз, а поляризационная — в 10.
Поэтому разработчики попытались решить проблему за счет применения более сложных, 
чем IDMM, форматов модуляции, использующих более двух кодовых символов.
Код PM -Q PSK (Polarization M ultiplexing — поляризационное мультиплексирование, 
Quadrature Phase Shift Keying — квадратурная фазовая манипуляция) стал основным ко­
дом для передачи данных в оптических сетях со скоростью 100 Гбит/с. Этот код использует 
две моды поляризации света, при этом в каждой из мод данные кодируются с помощью че­
тырех значений фазы сигнала. В результате сигнал кода имеет 16 различных состояний, так 
как две моды поляризации образуют два независимых канала, сигнал каждого из которых 
имеет 4 состояния ( 4 x 4 = 16). В каждом такте кода PM -QPSK передается 4 бита дискрет­
ной информации. Ш ирина спектра такого сигнала позволяет передавать его в сетке 50 ГГц.
Теоретическое значение частоты модуляции символов кода при использовании 4 бит на 
символ должно составлять 25 Ггц, однако из-за накладных расходов в виде заголовков 
кадра OUT4 и поля FEC частота модуляции символов PM -QPSK меняется в пределах 
28-32 Гбод, такую частоту гораздо легче реализовать в электронных схемах управления 
модуляцией передатчика, чем 100 Гбод, необходимых для модуляции IMDD.