光纤通信第8章光复用技术

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1、1第八章光复用技术28.1光复用技术的基本概念8.2光时分复用技术8.3密集波分复用技术8.4密集波分复用技术的非线性串扰内容简介：3光纤通信单信道速率40Gbit/s，与光纤带宽潜力相比相差巨大，有潜力可挖。电复用技术实验室已到40Gbit/s，但受电子迁移速率限制，进一步提高速率已十分困难。克服电复用的这一“瓶颈”，进一步提高光纤频带的利用率，只有采用光复用技术，必须挖。8.1光复用技术的基本概念48.1光复用技术的基本概念复用技术：为提高通信线路利用率，采用同一传输线路上同时传输多路不同信号而互不干扰的技术。（FDM，T

2、DM，CDM，SCM）把通信资源（带宽、时隙）固定分配给各个终端。一旦分配确定，这个终端是否通信，都占用这个频带或时隙，直到拆线为止。比如：电话两种复用方式:1.静态复用（同步复用）8.1光复用技术的基本概念2.动态复用（统计复用）全称“统计时分多路复用”(StatisticalTimeDivisionMultiplexing，STDM)，或称“异步时分多路复用”。只把需要传送信息的终端接入公共信道，“动态地”按需分配其时隙。从而更有效提高了线路利用率。统计表明：统计复用比静态时分复用提高传输效率2～4倍。比如：数据通信-I

3、nternet568.1光复用技术的基本概念光波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing，WDM)技术；光频分复用(OpticalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)技术；光时分复用(OpticalTimeDivisionMultiplexing，OTDM)技术；光副载波复用(OpticalSubcarrierMultiplexing，OSCM)技术；光码分复用(OpticalCodeDivisionMultiplexing，OCDM)技术等。与电复用技术

4、相对应，光复用技术有：78.1光复用技术的基本概念一芯光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。基本原理：在发送端将不同波长光信号组合，耦合到光缆同一根光纤中传输，在接收端将组合波长光信号分开，并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端。特点：研究最多、发展最快、应用最为广泛。1.光波分复用（WDM）8.1光复用技术的基本概念2.光频分复用（OFDM）与WDM没有本质上区别。V=λf相邻两光载波的间隔更小，一般认为：当相邻光载波的间隔小到0.1nm(10GHz)以下时，此时的复用称为光频分复用。在光载波间隔比较大时，用波长衡量比

5、较方便，称之为波分复用。而当间隔比较小时，用波长来衡量就不方便，称为频分复用。898.1光复用技术的基本概念用高速光开关把多路光信号在时域复用。3.光时分复用（OTDM）获得较高速率带宽比，可克服掺铒光纤放大器（EDFA)增益不平坦、四波混频(FWM)非线性效应等诸多因素限制，且可解决复用端口的竞争，增加全光网络的灵活性。基本原理：在发送端同一载波波长，时间分割成周期性帧，每帧再分割成若干时隙，根据时隙分配原则，每信源在每帧内只能按指定时隙向信道发送信号。接收端在同步的条件下，分别在各个时隙中取回各自的信号而不混扰。特点：关键

6、技术较复杂，实现这些技术器件特别昂贵，且由于偏振模色散对高速信号的限制，尚未得到很大发展和应用。108.1光复用技术的基本概念4.光副载波复用（OSCM）基带信号先调制到GHz副载波上（电域），其副载波调制再到THz的光载波上（光域）。工作原理：每个信道具有不同副载波频率，占据光载波附近光谱不同部分，保证各信道上信号互不干扰。如下图。副载波复用模拟电视光纤传输系统方框图特点：副载波信道复用和解复用在电域进行，副载波复用的几个信道能共用一个价格昂贵光器件，降低设备成本。副载波复用受限于电、光器件的可用带宽，而限制了最高副载波频率

7、和数据率。若更多地利用光纤的带宽，副载波复用技术可与波分复用技术联合使用。8.1光复用技术的基本概念11副载波复用模拟电视光纤传输系统方框图4.光副载波复用（OSCM）128.1光复用技术的基本概念5.光码分复用（OCDM）CDM技术和光纤通信技术相结台的产物。每信道不是占用一个给定波长、频率或者时隙，而是以一个特有编码脉冲序列方式传送比特信息。OCDM复用示意图138.1光复用技术的基本概念基本原理：不同信道信号用互成正交的不同码序列填充，经填充信道信号调制在同一光波长在光纤信道中传输，接收端用与相同码序列相关接收，即恢复出

8、原信道信号。5.光码分复用（OCDM）14特点：8.1光复用技术的基本概念极大地改善网络性能，提高网络通信容量及系统信噪比，增强系统保密性，增加网络灵活性。但实用化还有一些障碍。如：非相干光CDM，由于正交码数量有限，码间干扰较大，限制用户数量；相干光CDM，存在激光源频率稳