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(diao)制(zhi)方案(an)
存在多種(zhong)相干調制方案，讓我們看看最(zui)常見的兩種(zhong)。
偏振復用(yong)正交相移鍵控（DP-QPSK）
在(zai)相移鍵控（PSK）技術中，多(duo)個(ge)具有不同相位的數據(ju)(ju)位同時沿(yan)光纖傳(chuan)輸。正(zheng)交相移鍵控（QPSK）利用彼此異相90度的四個(ge)符號。此方案對應(ying)每(mei)個(ge)波特(te)2位。雙極化QPSK通過以(yi)兩(liang)個(ge)波特(te)率(lv)每(mei)個(ge)波特(te)率(lv)傳(chuan)輸4個(ge)正(zheng)交極化的兩(liang)個(ge)正(zheng)交數據(ju)(ju)流，使數據(ju)(ju)速率(lv)再次(ci)加倍。
正(zheng)交振幅調制（QAM）
顧名思義(yi)，正交振幅調制會同時改(gai)變(bian)信號(hao)的相位(wei)和(he)幅度以(yi)實現更多符(fu)號(hao)，從(cong)而(er)表(biao)示更多比特(te)。存(cun)在該(gai)方案的更復雜的版本(ben)，具有(you)(you)積分幅度偏移和(he)較小(xiao)的相位(wei)差。這(zhe)些包括(kuo)16-QAM（16個符(fu)號(hao)表(biao)示每個波特(te)率(lv)(lv)4位(wei)），64位(wei)QAM（64個符(fu)號(hao)表(biao)示每個波特(te)率(lv)(lv)6位(wei)）和(he)128-QAM（128個符(fu)號(hao)表(biao)示每個波特(te)率(lv)(lv)7位(wei)）。權衡取舍–在工程中，總會有(you)(you)權衡取舍–隨著(zhu)數(shu)據(ju)速率(lv)(lv)的增加(jia)，噪聲(sheng)相對于狀態之間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隔(ge)也會增加(jia)，從(cong)而(er)降(jiang)低了(le)有(you)(you)效(xiao)的傳輸距(ju)離(li)。
盡管(guan)對QAM或QPSK信(xin)號(hao)進行編碼有(you)其困(kun)難，但真(zhen)正的挑戰(zhan)在于接(jie)收機(ji)。由于光(guang)電二極(ji)管(guan)僅(jin)測量強(qiang)度，因(yin)此檢測方(fang)案(an)需要(yao)包括一(yi)種捕(bu)獲相位(wei)差(cha)的方(fang)法。解決方(fang)案(an)是(shi)使用光(guang)學干(gan)(gan)涉儀(yi)來檢測光(guang)信(xin)號(hao)和(he)參考信(xin)號(hao)之間的干(gan)(gan)擾。該技(ji)術實(shi)質(zhi)上將(jiang)相位(wei)差(cha)轉換為(wei)可以由光(guang)電探測器(qi)捕(bu)獲的強(qiang)烈(lie)變化。該設(she)備稱為(wei)相干(gan)(gan)接(jie)收器(qi)，通常(chang)是(shi)光(guang)子集成電路（PIC），就像(xiang)電子IC芯(xin)片一(yi)樣，僅(jin)用于光(guang)信(xin)號(hao)，而不用于電子信(xin)號(hao)。
趨勢(shi)：您的方(fang)式，只有(you)更快(kuai)
盡(jin)管有分類，但ACO和DCO有很多(duo)相同之處。為了突出顯(xian)示，讓我(wo)們(men)比較一(yi)下CFP2-ACO和CFP-DCO。對(dui)于(yu)初學者來說(shuo)，盡(jin)管CFP2封(feng)裝的(de)尺寸(cun)僅為CFP的(de)一(yi)半(ban)，但它們(men)均內(nei)置于(yu)行(xing)業標準的(de)外形(xing)尺寸(cun)中。符合性確保它們(men)既可插拔又可互操作。
這兩類光(guang)模塊(kuai)均設計為具有(you)多個共(gong)同組件的集成設備：
•窄帶激光源-線(xian)寬越(yue)窄，噪聲(sheng)越(yue)低(di)，因此該(gai)設備可以(yi)支(zhi)持的(de)高階QAM調制(zhi)。
•最小損(sun)耗的低(di)插入損(sun)耗調制器，減少了模(mo)塊(kuai)中對增強(qiang)型摻-光(guang)纖放大器（EDFA）的需(xu)求(qiu)。這在降低(di)尺(chi)寸和成本的同時提高(gao)了光(guang)信噪比（OSNR）。信號越強(qiang)，覆蓋范圍越長。
•高(gao)靈敏度相(xiang)干接收機。
這些設(she)備還需要數(shu)字信(xin)號(hao)處理器(qi)（DSPs）來對(dui)相干(gan)信(xin)號(hao)進行編碼和(he)(he)解碼。這帶來了ACO和(he)(he)DCO之間的(de)關鍵(jian)區別。對(dui)于(yu)CFP2-ACO，DSP與其(qi)他電子元(yuan)件位于(yu)模(mo)塊外。這使CFP2-ACO具有更小的(de)外形(xing)尺(chi)寸(cun)和(he)(he)更低(di)的(de)成本，并且還減(jian)少了熱量(liang)的(de)產生(sheng)。但是，這是一個更為復雜的(de)解決方案，要求用戶(hu)將光模(mo)塊與DSP相連。
最新的(de)CFP2-ACO已證(zheng)明數據速(su)率高(gao)達200 Gbps，即(ji)將出現600 Gbps。由(you)于(yu)DSP位于(yu)模塊之外，因此用戶可以(yi)自(zi)由(you)選擇(ze)自(zi)己的(de)DSP。這使得(de)ACO非常適(shi)合希望(wang)合并其專有DSP的(de)網絡設(she)備(bei)制造商。在(zai)設(she)計，建造和維(wei)護階段，對內部專業(ye)知(zhi)識的(de)需求更大(da)。
對(dui)于(yu)CFP-DCO，DSP位于(yu)模(mo)塊內。將其轉換為即插(cha)即用(yong)模(mo)塊，可提(ti)供(gong)非常有(you)效的部(bu)署。這(zhe)種方(fang)法使具(ju)有(you)各(ge)種內部(bu)技(ji)能(neng)的組(zu)織可以(yi)輕(qing)松地在DCI和長途(tu)距(ju)離上利用(yong)100 Gbps甚(shen)至(zhi)200 Gbps的數據速率(lv)。
在行業(ye)中(zhong)，提供性(xing)能(neng)差異(yi)化(hua)(hua)的(de)(de)定制(zhi)解決(jue)方(fang)案和簡化(hua)(hua)集成(cheng)同時最(zui)小化(hua)(hua)成(cheng)本(ben)的(de)(de)商品解決(jue)方(fang)案之間始(shi)終(zhong)存(cun)在平衡。同時，CFP-DCO內(nei)的(de)(de)數(shu)字(zi)信號處理器使用(yong)戶可(ke)(ke)以(yi)配置模塊來滿足其應(ying)用(yong)需求，還(huan)可(ke)(ke)以(yi)實時重(zhong)新配置其網絡以(yi)應(ying)對網絡中(zhong)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)需求取(qu)舍是更大(da)的(de)(de)尺(chi)寸和更高的(de)(de)成(cheng)本(ben)，以(yi)及(ji)增加的(de)(de)熱(re)量(liang)產(chan)生(sheng)和電(dian)力(li)消耗(hao)的(de)(de)DSP內(nei)模塊。管理CFP-DCO模塊內(nei)部產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)量(liang)的(de)(de)必要(yao)性(xing)通常意(yi)味著限制(zhi)傳輸數(shu)據速率的(de)(de)范(fan)圍。由于可(ke)(ke)以(yi)在更大(da)的(de)(de)面積(ji)上處理熱(re)量(liang)，因(yin)此可(ke)(ke)以(yi)使用(yong)更多(duo)電(dian)功率的(de)(de)ACO或電(dian)路板實現通常可(ke)(ke)以(yi)實現更高的(de)(de)性(xing)能(neng)。
一般的(de)(de)經(jing)驗法(fa)則是(shi)，ACO更適合要求最高性能和產品差異化的(de)(de)用戶，而DCO方(fang)法(fa)更適合于希望在(zai)未來(lai)的(de)(de)市場中(zhong)獲得收益(yi)的(de)(de)組織快點。ACO的(de)(de)地(di)理優勢是(shi)美國(guo)在(zai)歐洲和歐洲，而DCO在(zai)中(zhong)國(guo)更受歡迎。對(dui)于某(mou)些(xie)DCI應用程序來(lai)說，它(ta)也是(shi)一種越來(lai)越受歡迎的(de)(de)解決方(fang)案(an)。
隨著(zhu)帶寬需(xu)求的(de)增(zeng)長，服務提供商尋(xun)求能(neng)(neng)夠提供所(suo)需(xu)性(xing)能(neng)(neng)和(he)所(suo)需(xu)功能(neng)(neng)的(de)解決(jue)方案。無論(lun)應用程序要求最高性(xing)能(neng)(neng)還(huan)是易于使用，網(wang)絡(luo)設計人(ren)員都可以選(xuan)擇集成模塊來支持未來網(wang)絡(luo)所(suo)需(xu)的(de)速度(du)。
