YDB 061.2-2011.Technical specification of 40Gb/s phase modulation formats optical transponder-Part 2: Differential quadrature phase shift keying (DQPSK) modulation formats.
1范围
YDB 061.2规定了40 Gb/s (通常指的是从39.813Gb/s~44. 584Gb/s)差分正交相移键控(DQPSK)调制光收发合一模块的术语定义、主要功能、光接口主要技术要求及测试方法、电接口技术要求及极限工作条件。
YDB 061.2适用于40Gb/s差分正交相移键控(DQPSK)调制光收发合一模块， 以下简称为40Gb/s DQPSK光模块。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
YD/T 1111.1-2001 SDH光发送/ 光接收模块技术要求一2. 488320Gbit/s光接收模块
YD/T 1111.2-2001 SDH光发送/ 光接收模块技术要求一2. 488320Gbit/s光发送模块
YD/T 1321.2- 2004具有复用/去复用功能的光收发合一模块技术条件第二部分: 10Gbit/s光收发合一模块
YD/T 1991-2009NX 40Gbit/s光波分复用(WDM) 系统技术要求
YD/T 1766-2008光通信用光收发合一模块的可 靠性实验失效判据
YDB 033-200940Gb/s的光收发模块技术条件
SJ/T11363-2006电子信息产品中有毒有害物质的限量要求
SJ/T1 1364-2006电子信息产品污染控制标识要求
ITU-T G. 692- 1998带光放大器的多信道系统的光接口(Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers)

通信标准类技术报告
YDB061.22011
40Gb/s相位调制光收发合一模块技术条件第2部分：差分正交相移键控（DQPSK）调制Technical specification of 4oGb/s phase modulation formats optical transponder-Part2:Differential quadraturephase shiftkeying (DQPSK)modulationformats2011-02-18印发
中国通信标准化协会
规范性引用文件
术语和定义、缩略语
光模块分类
测试方法，
可靠性试验
8标志、包装、运输和贮存
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（资料性附录）
40Gb/sDQPSK光模块标称波长定义40Gb/sDQPSK光模块电接口规范
40Gb/sDQPSK光模块抖动测试
YDB061.2—2011
YDB061.2—2011
《40Gb/s相位调制光收发合一模块技术条件》计划发布两个部分：第1部分：差分相移键控（DPSK）调制：一第2部分：差分正交相移键控（DQPSK）调制。本部分为《40Gb/s相位调制光收发合一模块技术条件》第2部分。本部分按照GB/T1.1-2009给出的规定起草。本部分主要参考ITU-TG.693《局内系统光接口》、ITU-TG.709《光传送网（OTN）接口》、ITU-TG.825《基于同步数字体系的数字网抖动和漂移的控制》及增补文件1、ITU-TG.8251《光传送网（OTN）内抖动和漂移控制》及增补文件1、ITU-TG.959.1《光传送网物理层接口》和MSA《300PIN40Gb/s收发合一光模块的参考文档》编辑本技术报告。为适应信息通信业发展对通信标准文件的需要，在工业和信息化部统一安排下，对于技术尚在发展中，又需要有相应的标准性文件引导其发展的领域，由中国通信标准化协会组织制定“通信标准类技术报告”，推荐有关方面参考采用。有关对本部分的建议和意见，向中国通信标准化协会反映。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位：中兴通讯股份有限公司、武汉邮电科学研究院、工业和信息化部电信研究院。本部分主要起草人：易鸿、张琦、沈剑青、吴信斌、赵文玉、李蒙、邹晖、梁臣桓。I
HiiKAoNiKAca
1范围
40Gb/s相位调制光收发合一模块技术条件第2部分：差分正交相移键控（DQPSK）调制YDB061.2—2011
本部分规定了40Gb/s（通常指的是从39.813Gb/s～44.584Gb/s）差分正交相移键控（DQPSK）调制光收发合一模块的术语定义、主要功能、光接口主要技术要求及测试方法、电接口技术要求及极限工作条件。
本部分适用于40Gb/s差分正交相移键控（DQPSK）调制光收发合一模块，以下简称为40Gb/sDQPSK光模块。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。YD/T1111.1-2001
YD/T1111.2-2001
YD/T1321.2-2004
YD/T1991-2009
YD/T1766-2008
YDB 033-2009
SJ/T11363-2006
SJ/T11364-2006
ITU-TG.692-1998
OIF-SFI5-01.0
SDH光发送/光接收模块技术要求一2.488320Gbit/s光接收模块SDH光发送/光接收模块技术要求一2.488320Gbit/s光发送模块具有复用/去复用功能的光收发合一模块技术条件第二部分：10Gbit/s光收发合一模块
NX40Gbit/s光波分复用（WDM）系统技术要求光通信用光收发合一模块的可靠性实验失效判据40Gb/s的光收发模块技术条件
电子信息产品中有毒有害物质的限量要求电子信息产品污染控制标识要求带光放大器的多信道系统的光接口（Opticalinterfacesformultichannelsystems with optical amplifiers)串并及并串转换与成顿器的5级接口：40Gb/s物理层设备接口（SerdesFramerInterfaceLevel 5(SFI-5):ImplementationAgreementfor4oGb/sInterface for Physical Layer Devices.)3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
YD/T1111.1-2001、YD/T1111.2-2001和YD/T1991-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
相移键控phase shiftkeying
种用载波相位表示输入数字信号信息的调制技术。相移键控分为绝对相移键控和相对相移键控两种。以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对相移调制。用前后码元的相对载波相位差值传送数信息的相位调制叫做相对相移调制。1
iiiKAoNhikAca
YDB061.2—2011
差分正交相移键控differential quadraturephase shiftkeying种经过差分预编码的相移键控调制技术，其中差分预编码方式的定义见公式（1)-（4)：I=X,Y-+XYO-+XYIk-+X,YOk-
Q=X,YOk-+XYIk-+XYOk-1+X,YIk-1或
I=X,YI-+X,YO-+XY-+X,YO-*
O=X,YO-I +X,Y-+X,YO-I+X,YIk-I式中：
I.——经过预编码后的I路比特序列第k位信号；Q——经过预编码后的Q路比特序列第k位信号；X
-X路需要传输的比特序列第k位信号：-Y路需要传输的比特序列第k位信号注1：公式中带上划线表示逻辑非，如X，表示X，的逻辑非。注2：公式(1）、(2)与公式(3）、（4)是两种用于DQPSK的预编码方式。3.1.3
光信噪比容限optical signal-to-noise ratiotolerance(1)
接收光功率在最佳接收范围内，纠错前误码率达到规定值时接收端可以容忍的最小光信噪比。3.1.4
光信噪比代价 optical signal-to-noise ratiopenalty在一定接收光功率下，由于光传输时光波形畸变所导致的接收机光信噪比容限的劣化值。3.1.5
色度色散容限chromaticdispersiontolarence源于色度色散的光信噪比代价达到特定值时所对应的色度色散值。3.1.6
偏振模色散容限polarizationmodedispersiontolarence主要源于一阶偏振模色散的光信噪比代价达到特定值时所对应的偏振模色散值，采用DGD平均值或最大值表示，其中最大值一般取为平均值的3倍（也即DGD最大值出现的几率为4.2×105）。2
iiKAONiKAca
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
LVCMOS
光模块分类
自适应电源供给
载波抑制归零
电流模逻辑
差分群时延
差分正交相移键控
误差矢量幅度
低电平互补对称金属氧化物
信号丢失
非归零
光互连论坛
光信噪比
光回波损耗
光转发单元
偏振模色散
伪随机二进制序列
接收状态
同步数字体系
AdaptivePowerSupply
YDB061.22011
Carrier Suppressed Return to ZeroCircuit Mode Logic
Differential Group Delay
DifferentialQuadraturePhaseShiftKeyingError Vector Magnitude
Complementary Metal Oxide SemiconductorLoss of Signal
None Return to Zero
Optical Internetworking ForumOptical Signal-to-Noise RatioOptical Return Loss
Optical Transponder Unit
Polarization Mode DispersionPseudo Random Binary SequenceReturn to Zero
Rx Status
Synchronous Digital Hierarchy串并及并串转换与成帧器的5级接口SerdesFramerInterfaceLever540Gb/sDQPSK光模块按下列分类：按传输码型可分为NRZ-DQPSK、RZ-DQPSK、CSRZ-DQPSK。按光纤类型可分为用于ITU-TG.652光纤、ITU-TG.653光纤、ITU-TG.655光纤。5要求
5.1光接口技术要求
5.1.140Gb/sDQPSK光模块功能
5.1.1.1光发射部分功能框图
40Gb/sDQPSK光模块光发射部分主要包括：时钟倍频及数据复用、时钟控制、DQPSK预编码、调制器驱动、激光器偏置及控制、激光器、DQPSK调制、DQPSK调制器控制、RZ/CSRZ调制、RZ/CSRZ调制器控制、光功率监测等。其中通过RZ/CSRZ调制器控制及时钟控制可对RZ或CSRZ调制格式进行选择。DQPSK调制控制包括驱动幅度控制、I/Q（同相/正交）两臂偏置点控制、相位延迟单元偏置点控制，可通过量大化调制器的平均输出功率实现驱动幅度控制，通过最大化平均输出光功率来控制I/Q两臂偏置点正确偏置，通过最小化射频信号功率来控制相位延迟单元偏置点正确偏置。如图1所示。3
iiiKANiKAca
YDB061.2—2011
PS制控
时钟控制
调制图
时钟输出
最光国量配
时种酯颤
魔股制
时种输入
数据输入
注：采用RZ-DQPSK或CSRZ-DQPSK调制码型需要包括图中虚线部分，NRZ-DQPSK码型不需要包括，RZ调制可以在DQPSK调制之前也可以在DQPSK调制之后。图140Gb/sDQPSK光模块发射部分功能框图5.1.1.2光接收部分功能框图
40Gb/sDQPSK光模块光接收部分主要包括：光信号接收及监测、前置放大及信号整形、主放及信号均衡、时钟恢复、数据判决及再生等。其中光信号接收及监测部分包括DQPSK解调和光电转换，并且需要监测输入信号光功率。
DQPSK解调部分的相位控制影响误码接收性能，需要动态快速调整DQPSK解调器的相位，相位误差源于输入光信号频率漂移及DQPSK解调器自身温度变化，可通过基于单板提供的纠错前误码信息作为反馈信号调整DQPSK解调器的相位，实现最优误码率。单板和模块间纠错前误码信息的快速传送可通过自定义模块管脚实现。DQPSK解调器相位控制其他方式待研究。光输入
DOPSK解调
光电转换
光信号接收及监测
解调偏置
点控制
解复用
数据输出
前置放大及
信号整形
主放及
信号均衡
时钟恢复
数据判决
及再生
时钟输出
注：图中虚线部分表示光信号接收机监测部分可采用分立器件实现，也可采用集成器件实现。图240Gb/sDQPSK光模块接收部分功能框图5.1.2光接口技术要求及相关参数40Gb/sDQPSK光模块主要应用在波分光传输系统线路侧，其光接口指标要求如表1所示。4
-iiKAoNniKAca
工作波长范围
中心波长
中心频率稳定度△f
输出平均光功率，
输出功率可调范围
输出功率稳定度
-20dB谱宽
边模抑制比
光回波损耗
色散容限ab
DGD容限a.b
接收机OSNR容限?
接收信号波长范围
接收灵敏度
接收过载光功率
40Gb/sDQPSK光模块光接口指标要求符号
每通道
通道间bzxz.net
光发送部分
光接收部分
最小值
最大值
中心频率的划分见附录A
YDB061.22011
表中数值适用于占空比50%的RZ-DQPSK调制格式，NRZ-DQPSK和CSRZ-DQPSK调制格式的对应数值待研究波长1550nm，
波长1550mm，
OSNR代价<2dB
误码率小于10-3。
眼图及星座图
眼图模板及数值要求
40Gb/sNRZ-DQPSK和RZ-DQPSK光模块输出的光信号的眼图模板图3、图4。5
iiiKANiKAca
YDB061.2—2011
一化度
标准化比特时um
注：图中灰色部分眼图为使用强度调制器的40Gb/sDQPSK光模块输出眼图示意，x1，x2，x3，x4及y1具体数值待确定。
图340Gb/sNRZ-DQPSK光调制信号眼图模板归
标准化比特时间（UI）
注：图中灰色部分眼图为使用强度调制器的40Gb/sRZ-DQPSK/CSRZ-DQPSK光模块输出眼图示意，x1，x2，x3，x4具体数值待确定。
图440Gb/sRZ-DQPSK/CSRZ-DQPSK光调制信号眼图模板5.1.3.2星座图模板及数值要求
利用星座图模板可以衡量DQPSK光相位调制信号质量。40Gb/sDQPSK光模块输出的光信号星座图模板见图5。
也可以利用误差矢量幅度（EVM）来衡量DQPSK光相位调制信号质量，即利用相干检测方法，检测I、Q相位信息，从I、Q相位信息计算出误差失量幅度。6
iiiKAoNiKAca
图540Gb/sDQPSK光调制信号星座图模板Q
YDB061.2—2011
衡量DQPSK光调制信号星座图质量的指标主要有增益不平衡、误差失量幅度和正交错误。增益不平衡定义见公式(5)：
00+100
1002+09
（5）
增益不平衡值越小表明I，Q信号驱动幅度的平衡性越好。可通过最大化调制器的平均输出光功率，可以实现驱动幅度稳定在2V
误差失量幅度定义见公式(6)：
a-y(o-)
其中(,Q）是第k个点的理想位置，（,）为第k个点的实际位置。正交错误定义见公式（7)：
(20400,-90)2+(200,0,-90°)2+(20,0,04-90°)+(20,00-90°)2...（7)式中各角度的取值范围为0°至360。I/Q两臂偏置点控制和相位延迟单元偏置点控制不合适将导致正交错误增大。通过最大化平均输出光功率，可以控制I/Q两臂偏置点正确偏置，通过最小化由I/Q非正交所产生的射频信号功率，可以控制相位延迟单元偏置点的正确偏置。5.1.4抖动特性
5.1.4.1输出抖动
40Gb/sDQPSK光模块输出抖动指标如表2所示。YDB061.2—2011
接口类型
ODU3/OTU3
（43.01841Gb/s)
CBR40Gb
（39.81312Gb/s)
STM256c
（39.81312Gb/s）
CBR4OG
STM256
40Gb/sDQPSK光模块输出抖动指标指标名称
236×2
低通（Hz）
[ns]=46.5ps
(255)(39.81312)
[ns]=50.24ps
1UI=50.24ps
输入抖动容限
测量带宽
高通（Hz）
对于OTU3业务，40Gb/sDQPSK光模块的输入抖动容限应满足表3、图6要求。表3
频率(Hz)
8k20k480k16M≤f≤320M
幅度（UIpp）
OTU3输入抖动容限
峰峰抖动值(ULpp）
1.2×10°
2.88×10%-
OTU3输入抖动容限
频率(Hz)
对于STM-256业务，40Gb/sDQPSK光模块的输入抖动容限应满足表4、图7要求。8
峰-峰抖动值(UIp）
频率(Hz)
8k80k1.92M16M幅度邮
5.1.4.3抖动传递函数
STM-256输入抖动容限
抖动峰峰值(UIpp)
1.2×105gl
2.88×10°fl
STM-256输入抖动容限
40Gb/sDQPSK光模块的抖动传递函数应满足图8要求。抖动增益(dB)
-20dB/10倍频程
SDH再生中继器抖动传递函数定义见表5。fe
抖动传递函数
+频率(Hz）
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