有关光通信的最强进阶科普

发布时间：2022-04-01 16:00 所属栏目：15 来源：互联网

导读：众所周知，我们现在的整个通信网络，对于光通信技术有着极大的依赖。我们的骨干网、光纤宽带以及 5G，都离不开光通信技术的支撑。所谓光通信，就是利用光信号携带信息，在光纤中进行数据传输的技术。想要提升光通信的信息传输量，基本上分为以下三种思路：

众所周知，我们现在的整个通信网络，对于光通信技术有着极大的依赖。我们的骨干网、光纤宽带以及 5G，都离不开光通信技术的支撑。

所谓光通信，就是利用光信号携带信息，在光纤中进行数据传输的技术。

想要提升光通信的信息传输量，基本上分为以下三种思路：

第一个思路：提升信号的波特率。

波特率（Baud），准确来说就叫波特，叫波特率只是口语习惯。它的定义是：单位时间内传送的码元符号（Symbol）的个数。

波特率很容易理解，我每秒传输的符号越多，当然信息量就越大。

目前，随着芯片处理技术从 16nm 提高到 7nm 和 5nm，光学器件和光电转换器件的波特率也从 30+Gbaud 提高到 64+Gbaud、90+Gbaud，甚至 120+Gbaud。

然而，波特率并不是无限大的。越往上，技术实现难度越高。高波特率器件，会带来一系列系统性能损伤问题，需要更先进的算法和硬件进行补偿。

所以说，为了提升每秒的比特数（信息传输速率），我们需要一个符号能尽量表达更多的比特。怎么做到呢？我们待会再说。

第二个思路：采用更多的光纤数或通道数。

用更多的光纤，这个思路很容易粗暴。光纤数量越多，相当于单车道变双车道、四车道、八车道，当然传输信息量会翻倍。

但是，这种方式涉及到投资成本。而且，光纤数太多，安装也会很麻烦。

目前行业正在努力将光通信的频段拓展到“C+L”频段（详情：链接），可以实现 192 个波长，频谱带宽接近 9.6THz。如果单波 400G，那就是 192×400G=76.8Tbps 的传输速率。

第三个思路，也是我们今天要重点介绍的思路 —— 高阶调制。

也就是说，采用更高级的调制技术，提升单个符号所能代表的比特（对应第一个思路），进而提升比特率。

对于调制，大家一定不会陌生。我们经常听说的 PAM4、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM，都是调制技术。

以前我给大家讲电通信和移动通信的时候，提到过：想让电磁波符号表达不同的信息，无非就是对电磁波的几个物理维度进行调整。

（编辑：ASP站长网）