一起聊聊400G线路传输方案
目前100g线路传输方案非常成熟并且大量商用，但随着5g时代的到来以及4k、vr、云计算、大数据等新业务迅速兴起，光网络蓬勃发展，100g光网络将越来越不能满足带宽的传输需求。
而超100g特别是400g方案，将是超高速大容量光传输网的重要演进方向，能够进一步提升网络带宽并降低每比特传输成本。
下面我们一起聊聊400g线路传输方案。
400g线路方案分类
我们用如下简化的传输结构图来表示端到端的波分系统：
可以看得出，线路传输方案主要包括三个部分：
一是发端调制，比如说你是用pm-16qam，pm-64qam还是pm-qpsk；
二是线路传输，是否使用wss flex grid、低损耗光缆以及edfa还是raman放大器；
三是收端相干，使用第几代sd-fec，dsp或者光电集成等。
目前，各厂家的400g方案主要有如下三种。
（一）2×200g传输方案（1个400g波道里包含2个200g子波）
2×200g传输方案是基于200g pm-16qam双载波调制，这个方案是平衡了传输容量和传输距离，传输容量在c band传输容量达 25tbit/s，是目前商用较多的400g方案。
（二）4×100g传输方案（1个400g波道里包含4个100g子波）
4×100g传输方案基于100g pm-qpsk多载波调制，此方案为距离优先，在无电中继的情况下，远比方案一的双子载波传输距离大。此方案在c band传输容量达 15tbit/s，传输容量最小。
（三）1×400g传输方案（1个400g波道就1个子波）
1×400g传输方案，基于400g pm-64qam调制，传输距离较上述两个方案小，但传输容量在c band传输容量达 25tbit/s。
具体是怎么实现的？
针对目前主流商用的pm-16qam双载波调制方案， 我们来看看400g传输是怎么实现的？
第一步：通过分束器将将每个子载波（200g）分成x、y两个垂直的偏振方向
（此时200g信号的224gbit/s一分为二，降速为112gbit/s）
说明：pm的作用是通过偏振分束器，将激光分离成x、y两个垂直方向上的光信号降低了信号速率，同时其它振动方向上的光信号被滤除，减少信号噪声。
第二步：对x、y两个垂直的偏振方向的光进行16qam调制
（100g信号速率112gbit/s通过串行并行处理，变成2路56gbit/s信号，112gbps/2=56gbps，再通过相位幅度变换，最终变成28g baud）
说明：16qam调制简单来说就是通过降速，将光信号与电信号一一映射起来。
光信号的公式：
s(t)=icosωt-qsinωt=√i ^2^ +q^2^cos(ωt+θ)
主要参数i/q也就是0101这些码流。
电场的公式：
通过星座图，可以将光信号的i/q与振幅a，相位φ对应，
因为对接收端来说，恢复相位调制信号比恢复i/q的0101码流要精确容易的多。信号再怎么传，即使信号经过长距离传输后，叠加一些干扰、噪声等因素，振幅和相位信息一般是改变不了的。
第三步：又将调制好的x、y两个垂直偏振方向的光合二为一
第四步：接收端再将线路上来的光偏振到2个垂直方向，分离xy偏振信号
第五步：通过相干接收识别光的相位等信息，再将信号转换为电信号
说明：通过本振光源产生相干条件后，线路光与本振光产生相干，从而较容易的还原出经过“相位调制”的信号。
第六步：通过adc模数处理，将电信号转换为01010数字码流
第七步：dsp高速数字处理，完成整个400g的传输，这一步影响系统的最终性能
在dsp这一块，各厂家采用了不同的（专利）算法，而算法的优劣很难用语言或者形象来形容。因此需要通过实验、测试从而得知各厂家最终实现结果。
总的来说，在400g线路传输技术中引入双载波、pm、16qam，最终的目的还是为了降低电层处理的速率（波特率），以满足目前电子瓶颈下的数据处理。
同时，在接收端引入相干、adc和dsp高速数字处理，从电层大大提高了系统的色散容限以及抗非线性等。
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可以看得出，线路传输方案主要包括三个部分：
一是发端调制，比如说你是用pm-16qam，pm-64qam还是pm-qpsk；
二是线路传输，是否使用wss flex grid、低损耗光缆以及edfa还是raman放大器；
三是收端相干，使用第几代sd-fec，dsp或者光电集成等。
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2×200g传输方案是基于200g pm-16qam双载波调制，这个方案是平衡了传输容量和传输距离，传输容量在c band传输容量达 25tbit/s，是目前商用较多的400g方案。
（二）4×100g传输方案（1个400g波道里包含4个100g子波）
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（三）1×400g传输方案（1个400g波道就1个子波）
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第一步：通过分束器将将每个子载波（200g）分成x、y两个垂直的偏振方向
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说明：pm的作用是通过偏振分束器，将激光分离成x、y两个垂直方向上的光信号降低了信号速率，同时其它振动方向上的光信号被滤除，减少信号噪声。
第二步：对x、y两个垂直的偏振方向的光进行16qam调制
（100g信号速率112gbit/s通过串行并行处理，变成2路56gbit/s信号，112gbps/2=56gbps，再通过相位幅度变换，最终变成28g baud）
说明：16qam调制简单来说就是通过降速，将光信号与电信号一一映射起来。
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s(t)=icosωt-qsinωt=√i ^2^ +q^2^cos(ωt+θ)
主要参数i/q也就是0101这些码流。
电场的公式：
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因为对接收端来说，恢复相位调制信号比恢复i/q的0101码流要精确容易的多。信号再怎么传，即使信号经过长距离传输后，叠加一些干扰、噪声等因素，振幅和相位信息一般是改变不了的。
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说明：通过本振光源产生相干条件后，线路光与本振光产生相干，从而较容易的还原出经过“相位调制”的信号。
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