光纤通信_第8章_光复用技术概要ppt课件.ppt

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1、光复用技术秦建秋李亮11.光复用技术的基本概念2.光时分复用技术3.光波分复用技术4.密集波分复用技术的非线性串扰内容简介：2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。8.1光复用技术的基本概念38.1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把通信资源（带宽、时隙）固定分

2、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）48.1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-Internet5注意：上述复用技术能增加线路容量，提高

3、线路利用率。但相对于巨大的光纤带宽潜能，单独采用某一复用技术还只能是使用光纤的很小一部分带宽资源，为此，可以复合采用几种复用技术。例如：在每个时隙先采用码分复用，再采用时分复用，然后将时分复用以后的信号再调制在不同的波长上。8.1光复用技术的基本概念68.2光时分复用技术电子器件的极限速率大约在40Gb/s左右，现在通过电时分复用(TDM)已经达到这个极限速率。光时分复用(OTDM)的原理与电时分复用相同，只不过电时分复用是在电域中完成，而光时分复用是在光域中进行，即将高速的光支路数据流(例如10Gbit/s，甚至40Gbit/

4、s)直接复用进光域，产生极高比特率的合成光数据流。目前能查到的OTDM技术实现的单信道复用速率为640Gbit/s。78.2光时分复用技术如今WDM技术研究非常热，有的技术已经成熟并实用化；而OTDM技术还处于实验研究阶段，许多关键技术还有待解决。•超短光脉冲光源；•超短光脉冲的长距离传输和色散抑制技术；•帧同步及路序确定技术；•光时钟提取技术；•全光解复用技术。88.2光时分复用技术根据每个支路每次复用的比特数的不同，分成：比特交错OTDM（一个比特）；分组交错OTDM（若干个比特）；它们都需要利用帧脉冲信号（帧同步信号，

5、帧头）区分不同的复用数据或分组。98.2光时分复用技术1.比特交错OTDM：每个时隙对应一个待复用的支路信息(一个比特)，同时有一个帧脉冲信息，形成高速的OTDM信号。主要用于电路交换业务。102.分组交错OTDM：每个时隙对应一个待复用支路的分组信息(若干个比特)，帧脉冲作为不同分组的界限。主要用于分组交换业务，分组变换业务可以和IP相结合，有广阔的前景。8.2光时分复用技术118.2.1比特交错OTDM复用：（1）锁模激光器产生窄脉冲周期序列；（2）分路器把其分路为n+1路；（3）每路窄脉冲周期序列经外调制，调制后信号经过适

6、当长度硅光纤延时iτ；（1）（2）（3）帧脉冲比特交错时分复用原理图128.2.1比特交错OTDM复用：（4）外调制器的各支路光脉冲流输出+帧脉冲流相结合=比特交错光时分复用数据流。（1）（2）（3）帧脉冲比特交错时分复用原理图（4）138.2.2分组交错光时分复用复用:（1）与比特交错光复用一样，首先锁模激光器产生窄脉冲周期序列，经分路器分成n路，每路经一路支路数据流外调制。分组交错光时分复用的调制波形图（1）14（1）8.2.2分组交错光时分复用复用：（2）为了减小脉冲的间隔以便实现分组交错复用，每支路调制后的光数据流需经过

7、一个多级压缩器进行压缩。若每分组信息比特数为n，压缩级数k=[log2n]（n=8，k=3）。（1）（2）15第一级压缩后，第1、3、5、7…比特被延迟(T-τ)时间；第二级压缩后，第(1、2)、(5、6)、(9、10)…比特被延迟2(T-τ)时间；第三级压缩后，第(1、2、3、4)、(9、10、1l、12)…比特被延迟4(T-τ)时间…。8.2.2分组交错光时分复用复用：（3）经过不同的延迟n路信号+帧同步脉冲=分组交错光时分复用数据流。168.3光波分复用技术光波分复用(WDM)技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项

8、技术。基本原理：在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用)，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开(解复用)，恢复出原信号后送入不同的终端。因此称为光波长分割复用技术，简称光波分复用技术。178.3光波分复用技术光纤的带宽有多