SMFLand loaded stationLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFSMFLand loaded stationLEAF 3 BlockLEAF 4 BlockLEAF 7 BlockLEAF+SMF线路色散补偿需要终端设备负色散补偿需要终端设备负色散补偿
图3.6
如上图所示整个海缆系统多余正色散的最大值为靠近终端两端均为SMF光纤所积累的正色散：
（19×60×2）＋（－2.4）×60×7＝＋1272ps/nm
即在这种绝对情况下系统可能冗余的最大正色散值为＋1272ps/nm
当然在实际情况中APCN2系统线路积累的正色散值没有那么大一般约为＋700ps/nm左右，这样通过两个终端站的Batch色散补偿来消除，实际应用为发送端和接收端各承担一半即Batch色散值为各－350ps/nm。
当然系统也有LEAF光缆冗余情况的存在，这样线路所累积的总色散值就为负值了，如下图3.7所示：
LEAFLEAFLand loaded stationLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLEAFLand loaded stationLEAF 3 BlockLEAF 4 BlockLEAF 7 BlockLEAF+SMF线路色散补偿需要终端设备正色散补偿需要终端设备正色散补偿
图3.7
海缆系统中所可能冗余的最大负色散值为多余7段LEAF光缆所累积的色散。按照以上公式计算得：
（－2.4×60×7）＝-1008ps/nm
即在绝对情况下系统可能冗余的最大负色散值为－1384ps/nm @1560nm 消除负色散APCN2终端系统使用由SMF光纤制成的色散补偿模块来实现，当然APCN2海缆系统所累积的负色散一般也不会那么大，一般为－700ps/nm左右，通过两个终端站的Batch色散补偿来消除，实际应用为发送端和接收端各承担一半即Batch色散值为各＋350ps/nm。
2，Block(块补偿)
由于在APCN2海缆中DWDM总共使用了66个信道，波段跨度从1530nm到1565nm，而每个信道之间是有色散差的，差值的大小与色散斜率有关。在通过长距离的海缆传输后，由于色散的积累，各波段的色散都随着传输距离的延长而增大。然而，由于色散斜率的作用，各波段通道的色散累积量是不同的，位于两侧边缘通路的色散累积量差别最大，当传输超过一定距离后，会使具有较大色散累积量的通路色散值超标，从而限制整个DWDM系统的传输质量。所以必须为处于波段两边的信道再次进行色散补偿，由于DCF光纤构成的色散补偿模块比较昂贵，所以最经济的方法是采用一个DCF模块对多个信道同时补偿，将工作波长划分为若干个子波段即（S,M,L）,其中对S波段和L波段的信道进行Block色散补偿，M波段的信道由于色散斜率比较小所以不需要进行Block补偿。Block色散补偿的工作原理如下图所示
图3.8
3，单波补偿（Individual）
Block补偿也属于区域补偿由于子波段内的色散差还有一定的差别，会造成有的信道补偿不够，而有的信道已经过补偿，此外没有经过Block色散补偿的M波段中有些信道也需要少许的色散补偿来达到传输的最佳效果所以在APCN2海
缆系统中还需要分别对每个波道进行单波的色散补偿。
图3.9
由图可知：
1. 波段两侧的信道所需的色散补偿绝对值要大于中间信道，越靠近边缘的波长色散累积越大。
2. 1552.52nm波长的色散绝对值是最小的几乎接近于零，对它进行单波补偿使其拥有一定的负色散，是为了防止非线形效应的产生。
3. 每个波长所需的色散补偿值是不一样的通过单波色散补偿可以使得每个信道波长获得不同所需匹配的色散值，而通过Block补偿可以大大减少所需的由DCF光纤制成的色散补偿模块，从而降低设备建设和运行维护的成本。
4. 随着传输距离的增加，信道所需的色散补偿值也越大，波段两侧的信道波长由于色散斜率的存在而累积的色散越大。 4，动态色散补偿（TDCM）
由于40Gbit/s DWDM系统的色散容限只有60ps/nm左右比10Gbit/s降低了将近16倍（10Gbit/s系统的色散容限值为1000ps/nm），即使采用色散补偿光纤对进行了完善的静态色散和色散斜率补偿，也难以保证系统的性能。因为系统的色度色散不仅受环境温度变化的影响，还会因光功率的变化引起非线性效应的变化，从而改变系统的色散容忍度；另外，在实际应用中，特别是在城域网中，光
路由的变化，不同波长信号经过的路径不同，色散不一样；以及光纤老化及受环境应力的影响等，均会改变系统的色散容限，难以满足实际需求。APCN2海缆的设备供应商为NEC，使用其自行研制的基于高折射差的PLC环形共振腔技术的动态色散补偿器，其调节量可达±2000ps/nm，20ps为调节步长，当业务开通后会进行一次自动检测，寻找合适的色散补偿值。
§3.4调制编码技术
为有效解决40Gbps光信号在传输中遇到的OSNR、色散、PMD等受限因素，针对接收机不同的调制方式，出现了OOK、PSK、PM三大类编码技术，详细分类表如下：
其中OOK类编码以改善光信号强度为主，PSK类编码采用相位移动或复用方式，PM类编码既采用相位复用也采用偏振复用方式。虽然编码种类繁多，但有相当一部分编码已经逐渐退出主流地位。目前主流编码类型或商用化程度较高的编码主要集中在P-DPSK、RZ-DQPSK和DP-QPSK三种。
图3.10
从线路速率来看，P-DPSK为40Gbps，RZ-DQPSK将符号分为4个，实际传输的波特率是比特率的一半，为20Gbps，DP-QPSK是在DQPSK的基础上，
增加一个偏振纬度，使得波特率降为实际速率的1/4，为10Gbps,.因此RZ-DQPSK和QPSK的色散和PMD容限指标优于DPSK。
APCN2网络原先使用的是10G的技术，扩容后要10G+40G混合传输。由图3.11可知，RZ-DQPSK较P-DPSK在相同Q值的情况下，每信道的光功率可以减小约2dB，当然性能最好的编码为DP-QPSK。考虑到DP-QPSK技术复杂度极高，成本也非常高昂，故采用综合性比较合理的RZ-DQPSK技术，但从长远来看，DP-QPSK代表了未来高DWDM系统发展的方向，同时也是100Gbps DWDM系统的主流码型。
图3.11
第四章 100G技术的发展
40G波分技术刚刚开始铺开商用，100G就被推到了公众面前。背后推手主要是终端用户需求向移动视频和移动TV发展，网络带宽被大量消耗，网络运营商希望新建和现有网络可以应对业务的发展。鉴于这一点，人们对40G向100G的过渡认为是和缓的，及不敷设新的光缆，不改变现有传输架构，仅进行收发端的技术升级。
相对于40G，要实现更快速的100G网络，需要更高级的光学信号调制格式，超高速的数模转换和数字信号处理技术。现今普遍采用“DP-QPSK+相干接收”的解决方案，之所以选择DP-QPSK,就是因为他最大化了光谱效率，另一方面利用了相位调制技术对PDM、色散、非线性的高公差特性。但即便如此，单靠相干接收的DP-QPSK仍无法改善这样大的传输压力。因此为了改善性价比，人们