雖然兩者都支持可重新配置的光網絡，但是模擬相干光模塊和數字相干光模塊各自提供不同的優勢。
在撥號互聯網時代，10 Gbps遠程傳輸似乎足夠快。快進到今天，在線零售商可能希望每小時處理和備份100萬個在線交易，而流媒體視頻公司則同時向數十萬用戶提供視頻。實際上，研究表明，從2015年到2020年，全球Internet協議（IP）流量將增加兩倍。為了滿足對帶寬的巨大需求，電信業轉向了相干傳輸技術。這些方法不僅利用光的振幅，而且還利用光的相位和偏振特性，以200 Gbps或更快的速率進行數據傳輸。
但是，光有速度是不夠的。資產所有者需要快速的構建網絡，并在各部分到位后靈活地重新配置。為此，他們轉向了新一代的集成模擬相干光模塊（ACOs）和數字相干光模塊（DCOs）。這些設備包含在一個標準化封裝中傳輸和接收所需的所有光學元件。這使電信公司和企業都有選擇最能滿足其需求的方法的自由。
光通信接收器中使用的光電檢測器僅檢測強度。因此，多年來，光通信使用的幅度調制方案在比特率和波特率（調制解調器可以在一秒鐘內關閉和打開的次數）之間具有一對一的相關性。例如，一個10 Gbaud調制解調器只能支持10 Gbps數據速率。波特率實際上有一個電子極限，而帶寬需求卻沒有。為了支持當前應用所需的各種數據速率，需要現代通信系統突破波特率上限。進入相干檢測，該檢測不僅利用振幅，而且還利用光的相位和偏振來傳輸每個波特的多個數據位。
調制(zhi)方案
存(cun)在多種相干(gan)調制方案，讓我們看看最(zui)常見的兩種。
偏振(zhen)復用正交相(xiang)移(yi)鍵控（DP-QPSK）
在相(xiang)移(yi)鍵控（PSK）技術中(zhong)，多個(ge)具有不同(tong)相(xiang)位的數(shu)據位同(tong)時沿光(guang)纖傳(chuan)輸。正交相(xiang)移(yi)鍵控（QPSK）利用(yong)彼此異相(xiang)90度(du)的四個(ge)符號(hao)。此方案對應每個(ge)波(bo)(bo)特2位。雙極(ji)化QPSK通過以兩(liang)個(ge)波(bo)(bo)特率每個(ge)波(bo)(bo)特率傳(chuan)輸4個(ge)正交極(ji)化的兩(liang)個(ge)正交數(shu)據流，使(shi)數(shu)據速(su)率再次加(jia)倍(bei)。
正交振幅調制（QAM）
顧名思義，正交振幅調制會同時改變信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)(wei)和幅度(du)以實(shi)現更多符(fu)號(hao)，從(cong)而表示(shi)(shi)更多比特(te)。存在(zai)該方案的(de)(de)(de)更復雜的(de)(de)(de)版本(ben)，具有積分幅度(du)偏移和較小的(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)(wei)差。這些包(bao)括(kuo)16-QAM（16個(ge)符(fu)號(hao)表示(shi)(shi)每(mei)個(ge)波(bo)特(te)率(lv)4位(wei)(wei)），64位(wei)(wei)QAM（64個(ge)符(fu)號(hao)表示(shi)(shi)每(mei)個(ge)波(bo)特(te)率(lv)6位(wei)(wei)）和128-QAM（128個(ge)符(fu)號(hao)表示(shi)(shi)每(mei)個(ge)波(bo)特(te)率(lv)7位(wei)(wei)）。權衡取舍–在(zai)工程(cheng)中，總(zong)會有權衡取舍–隨(sui)著數(shu)據(ju)速率(lv)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，噪聲相(xiang)對于(yu)狀態之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隔(ge)也(ye)會增(zeng)加(jia)，從(cong)而降低了有效(xiao)的(de)(de)(de)傳(chuan)輸距離。
盡管(guan)對QAM或(huo)QPSK信號進行編(bian)碼(ma)有其(qi)困難，但真正的挑戰在于(yu)接(jie)收機。由于(yu)光(guang)(guang)電(dian)二極管(guan)僅測量強度(du)，因此檢(jian)測方(fang)案(an)需(xu)要包(bao)括一種捕獲(huo)相(xiang)位差(cha)(cha)的方(fang)法。解(jie)決方(fang)案(an)是(shi)(shi)使(shi)用(yong)光(guang)(guang)學干涉儀(yi)來檢(jian)測光(guang)(guang)信號和參考信號之間的干擾。該(gai)技術實質(zhi)上將相(xiang)位差(cha)(cha)轉換為可以由光(guang)(guang)電(dian)探測器捕獲(huo)的強烈變化。該(gai)設備稱為相(xiang)干接(jie)收器，通常是(shi)(shi)光(guang)(guang)子集成電(dian)路(lu)（PIC），就像電(dian)子IC芯片一樣，僅用(yong)于(yu)光(guang)(guang)信號，而不用(yong)于(yu)電(dian)子信號。
趨勢：您的方式，只有更快(kuai)
盡(jin)管有(you)分類，但ACO和DCO有(you)很多相(xiang)同(tong)之處(chu)。為(wei)了突出顯示，讓(rang)我們比較一下CFP2-ACO和CFP-DCO。對于初學者來說，盡(jin)管CFP2封裝的尺寸僅(jin)為(wei)CFP的一半(ban)，但它們均內(nei)置于行業標準的外形尺寸中(zhong)。符(fu)合性確保(bao)它們既可插拔又可互操作。
這兩類光模塊均(jun)設計為具有多個(ge)共同組件的集(ji)成設備：
•窄帶激光源-線(xian)寬越(yue)窄，噪(zao)聲越(yue)低，因此該(gai)設備可以(yi)支持的(de)高階QAM調制(zhi)。
•最小損耗(hao)的低插(cha)入損耗(hao)調制器，減少了(le)模塊(kuai)中對增強型摻-光纖放大器（EDFA）的需求。這在降低尺寸(cun)和成本的同時提高了(le)光信噪比（OSNR）。信號越強，覆蓋范圍越長。
•高(gao)靈敏(min)度(du)相干接收機。
這些設備還需要數字信號處理器（DSPs）來對(dui)相(xiang)干信號進(jin)行編碼(ma)和(he)解碼(ma)。這帶來了(le)ACO和(he)DCO之間的(de)關鍵(jian)區別。對(dui)于CFP2-ACO，DSP與(yu)其他電子(zi)元件位(wei)于模塊(kuai)外。這使(shi)CFP2-ACO具(ju)有更(geng)(geng)(geng)小的(de)外形尺(chi)寸和(he)更(geng)(geng)(geng)低的(de)成本，并(bing)且(qie)還減少了(le)熱量的(de)產生。但是，這是一個更(geng)(geng)(geng)為復雜的(de)解決方案，要求用戶將光模塊(kuai)與(yu)DSP相(xiang)連。
最新的CFP2-ACO已證明數據速率高達(da)200 Gbps，即將出現600 Gbps。由(you)于(yu)DSP位于(yu)模(mo)塊之外，因(yin)此用(yong)戶可以自由(you)選擇(ze)自己的DSP。這使得ACO非常適(shi)合希望(wang)合并其專有DSP的網(wang)絡設備(bei)制造(zao)(zao)商。在設計，建造(zao)(zao)和維護階(jie)段，對內(nei)部專業知識的需求更大(da)。
對于CFP-DCO，DSP位于模(mo)塊內。將其轉換為即插即用模(mo)塊，可提供(gong)非常(chang)有效的部署。這(zhe)種方法(fa)使具(ju)有各種內部技能的組(zu)織可以(yi)輕松地(di)在(zai)DCI和長途距離(li)上利用100 Gbps甚至200 Gbps的數據速率。
在(zai)行(xing)業(ye)中(zhong)，提供性能差異化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)制解決方(fang)案(an)和簡化集成同(tong)(tong)時最小(xiao)化成本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)商(shang)品解決方(fang)案(an)之間始終(zhong)存(cun)在(zai)平衡。同(tong)(tong)時，CFP-DCO內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字信(xin)號處(chu)理(li)器使用(yong)戶可(ke)(ke)以配置模塊(kuai)來滿足其應(ying)用(yong)需求(qiu)，還可(ke)(ke)以實時重新配置其網(wang)絡以應(ying)對網(wang)絡中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化需求(qiu)取(qu)舍是更(geng)(geng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸和更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本，以及增(zeng)加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)產生(sheng)和電力消耗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)DSP內(nei)模塊(kuai)。管理(li)CFP-DCO模塊(kuai)內(nei)部產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)必要性通(tong)常意味著(zhu)限制傳輸數(shu)據速率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)。由于(yu)可(ke)(ke)以在(zai)更(geng)(geng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面積(ji)上(shang)處(chu)理(li)熱(re)量(liang)，因此(ci)可(ke)(ke)以使用(yong)更(geng)(geng)多電功率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ACO或電路(lu)板實現通(tong)常可(ke)(ke)以實現更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能。
一(yi)(yi)般的(de)(de)經驗(yan)法(fa)則是，ACO更(geng)適合要(yao)求最(zui)高性能和產(chan)品(pin)差異(yi)化的(de)(de)用戶，而(er)DCO方法(fa)更(geng)適合于(yu)希望在未來(lai)的(de)(de)市(shi)場中獲得(de)收益的(de)(de)組(zu)織(zhi)快點。ACO的(de)(de)地理優勢(shi)是美國(guo)在歐(ou)洲(zhou)和歐(ou)洲(zhou)，而(er)DCO在中國(guo)更(geng)受(shou)歡(huan)迎(ying)(ying)。對于(yu)某些DCI應用程(cheng)序來(lai)說，它也是一(yi)(yi)種(zhong)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)歡(huan)迎(ying)(ying)的(de)(de)解決(jue)方案。
隨著帶寬需求(qiu)的增(zeng)長，服務提供商尋求(qiu)能夠(gou)提供所(suo)(suo)需性能和(he)所(suo)(suo)需功能的解決方案。無論應用程(cheng)序要求(qiu)最高性能還是(shi)易于(yu)使用，網(wang)(wang)絡設(she)計(ji)人員都可以(yi)選擇集成(cheng)模塊來支(zhi)持未來網(wang)(wang)絡所(suo)(suo)需的速度(du)。
