OptiSystem应用：100 Gbps DP QPSK

cherryjhy · 发表于 2022-12-1 17:46:32

应用

•骨干网聚合取代N * 10 G LAG。
•数据中心网络聚合和企业计算。
•在100 G以太网中的传输和以太网融合。

概述
偏振复用和正交相移键控（PM-QPSK或DP-QPSK）的组合正在成为达到100 Gbps或更高比特率的最有前景的解决方案之一。在接收器端，数字信号处理（DSP）的使用导致相对于传统实现的显著部署改进。本案例介绍了100 Gbps DP-QPSK传输系统的实际设计，该系统使用数字信号处理的相干检测进行失真补偿。

100 Gbps DP-QPSK布局

优点
• 通过全面的设计环境显著降低产品开发成本并提高生产力，从而帮助规划，测试和模拟现代光网络传输层中的光链路。
• 用户能够分析电子均衡的不同算法，（例如Gram-Schmidt正交化程序（GSOP），椭圆校正方法（EC），横向数字滤波器）
• 与流行的设计工具接口。

• 新的BER测试装置可以模拟数百万比特直接误差计数。
• FEC
• 多参数扫描使系统设计人员能够研究与感兴趣的参数相关的权衡，并为部署选择最佳设计。
• 探索100G的不同调制格式：DQPSK，相干DP-QPSK，相干OFDM和相干M-QAM。

模拟说明
100 Gbps DP-QPSK系统可分为五个主要部分：DP-QPSK发送器，传输链路，相干接收器，数字信号处理和检测和解码（后面是直接误差计数）。信号由光学DP-QPSK发射器产生，然后通过光纤环路传播，在光纤中会发生色散和偏振效应。然后它通过相干接收器进入DSP进行失真补偿。使用简单的横向数字滤波器补偿光纤色散，并且通过恒模算法（CMA）实现自适应偏振解复用。然后使用改进的Viterbi-Viterbi相位估计算法（在两个极化上共同工作）来补偿发射器和本地振荡器（LO）之间的相位和频率失配。数字信号处理完成后，信号被发送到检测器和解码器，然后发送到BER测试装置进行直接误差计数。
下面是发射机后100 Gbps DP-QPSK信号的光谱图像，以及相干DP-QPSK接收机后获得的RF频谱。

DSP模块的内部结构如下所示：

DSP之前和之后的电子星座图（极化X）如下：

用于数字信号处理的算法通过Matlab组件实现。通过将Matlab组件设置为调试模式，每个步骤（CD补偿，偏振解复用和载波相位估计）后生成的电子星座图如下所示：

OptiSystem应用：100 Gbps DP QPSK

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