随着近年来互联网的快速发展，互联网用户数、应用种类、带宽需求等都呈现出爆炸式的增长，以中国为例，未来4、5年内干线网流量的年增长率预计会高达60~70%，骨干传输网总带宽将从64Tbit/s增加到150Tbit/s左右，甚至200Tbit/s以上。随着“宽带中国·光网城市”计划的实施，以及移动互联网、物联网和云计算等新型带宽应用的强力驱动，迫切需要传送网络具有更高的容量。目前骨干网已经规模部署了40G WDM传输系统，但是通过业务容量爆炸式的发展趋势不难看出，40G 在未来进行多业务承载时也将会捉襟见肘，因此100GWDM超高速传输技术的需求迫在眉睫。

100G OTN关键要求

长途传输系统升级到100Gbit/s OTN系统，主要要实现以下几方面要求：

1)支持50GHz的通道间距；

2)色散（CD）容限 ±700ps/nm；

3)偏振模色散（PMD）容限10ps (DGD平均值)；

4)能够在现有的DWDM网络和OTN网络中平滑升级；

5)不对现有的DWDM通道信号产生重大串扰代价。

100Gbit/s OTN系统升级要求必须要满足以上所有要求，目前可以通过具有相干检测功能的100G PM-QPSK调制模式来满足这些要求。

100Gbit/s PM-QPSK关键技术特性

A.OSNR性能改善

具有相干检测功能的PM-QPSK比二进制（OOK）提供了大约6dB的光信噪比的灵敏度改善。100 Gbit/s 的容量是10Gbit/s 的10倍，所以100Gbit/s 的调制方案需要提供比10Gbit/s OOK码型高10dB 的性能。相干检测的关键优势在于光波相位信息可以传递到数字领域，因而可以利用强大的电子色散补偿（EDC）能力，使用非常低的代价清理信号失真。因此，通过使用100Gbit/s PM-QPSK与 EDC，相干检测的技术可以获得6dB的改善（与直接检测OOK相比）; 利用高编码增益FEC可得2-3dB 的改善；由于减少CD和PMD的传输代价，再有1—2dB的改善。这样，总改善能达到9—11dB， 使得100Gbit/s PM-QPSK接近10Gbit/s OOK系统光信噪比的灵敏度。这就意味着，100Gbit/s可以在应用上达到目前的10Gbit/s系统传输距离。

B.色散（CD）容限

具有电子色散补偿（EDC）功能的调制解调器芯片，可不需外部可调谐色散补偿器。芯片色散补偿的总量是决定于有限脉冲响应（FIR）自适滤波器的2个因素：拍点（tap）数量和拍点延时量。10Gbit/s DWDM的部署主要利用色散补偿光纤（DCF）以限制在残余的色散在10Gbit/s OOK接收器容限内（通常是+/-400ps/nm），在这个范围内100Gbit/s PM-QPSK EDC是很容易做到的。

C. 偏振模色散（PMD）容限

具有电子色散补偿（EDC）调制解调器芯片还可以用于PMD的补偿。 PMD补偿的一个关键是必须要非常快地跟踪网络上高速偏振动态的变化。这同色散补偿是非常不一样的，那是因为色散的变化是比较静态的（变化量非常缓慢而且很少），通常是由光纤温度变化所引起的。