基于PM-QPSK的弹性光网络多维调制格式提升OSNR容限

本文探讨了一种创新的弹性光网络（EON）调制技术——基于极化复用（Polarization Multiplexing, PM）的可变维度正交相移键控（Quadrature Phase Shift Keying, QPSK）多符号检查（k-Symbol Check, SC）方案，即PM-kSC-QPSK。这项工作由何子龙等人在2015年9月接收、2016年2月接受并最终于同年3月18日在线发布的论文中提出。 作者们在研究中展示了PM-kSC-QPSK如何通过利用PM-QPSK星座的灵活性，显著提高了在背对背（Back-to-Back, B2B）和500公里传输场景中的光信号噪声比（Optical Signal to Noise Ratio, OSNR）容限。特别是，他们观察到PM-2SC-QPSK和PM-4SC-QPSK在保持OSNR稳定性的同时，牺牲了一部分光谱效率（Spectral Efficiency）。这种牺牲是为换取在长距离通信中更好的性能而做出的权衡。 PM-kSC-QPSK的实现方式是通过在每个载波上使用多个QPSK符号，这些符号之间通过某种检测机制进行校验，从而提高信号的纠错能力。这对于光网络的可靠性至关重要，因为在实际应用中，光纤的损耗和色散可能导致信号质量下降。通过这种方法，网络能够更好地抵抗噪声和干扰，确保数据传输的准确性和可靠性。 然而，尽管这种灵活性带来了好处，但光谱效率的降低意味着在同一带宽内传输的信息量减少，这可能限制了系统的容量和传输速率。因此，设计者和网络管理员需要在OSNR容限提升和光谱效率之间的平衡上做出决策，根据具体的应用需求来选择合适的PM-kSC-QPSK参数。 总结来说，这篇论文为弹性光网络提供了具有竞争力的调制方案，尤其是在需要高OSNR容忍度的长距离传输场景中。然而，随着光网络向着更高数据速率和更大容量发展，如何优化这种灵活调制格式以兼顾OSNR和光谱效率，以及与现有技术的兼容性，将是未来研究的重要方向。