新型Twisted-PAM4提升NG-EPON系统功率预算：实验验证与优势分析

本文主要探讨了在高速下一代无源光网络(NG-EPON)和基于PON的数字前传系统中，采用新型调制格式Twisted-PAM4 (T-PAM4)来增强功率预算的研究。T-PAM4是一种创新的设计，它区别于传统的四进制脉冲幅度调制(PAM4)，在于每个符号周期内提供了两个独立的采样值，并支持二维符号决策。这种设计显著提高了接收器的灵敏度，从而扩展了系统的功率预算，这对于需要更大覆盖范围和更高数据速率的光纤通信系统至关重要。 在实验部分，研究者针对28 Gb/s/λ的NG-EPON系统和32 Gb/s/λ的PON前传系统进行了六种T-PAM4的实现。实验结果显示，与标准的PAM4相比，T-PAM4在NG-EPON系统中带来了5 dB的额外功率预算增益，而在PON前传系统中则实现了4 dB的提升。这意味着T-PAM4能够更有效地利用现有的光纤资源，减少传输所需的功率，对于能源效率和系统成本控制具有积极影响。 此外，研究还发现T-PAM4具有显著的抗非线性特性。在光纤通信中，非线性效应可能会限制信号的传输距离和质量。由于T-PAM4对系统非线性的鲁棒性，它降低了对系统组件线性性能的要求，从而进一步降低了整体系统的复杂性和成本。这为在实际部署中采用更经济且性能优良的硬件提供了可能。 本文不仅提出了Twisted-PAM4作为一种新型调制方案，还通过实验证明了其在高速NG-EPON和PON前传系统中的实际应用优势，对于提高光纤通信的能效、扩展系统规模以及降低总体成本具有重要的理论和实践价值。随着光通信技术的发展，T-PAM4有可能成为未来光纤网络设计中不可或缺的一部分。