试论光通信技术在用户接入网中的应用

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1、试论光通信技术在用户接入网中的应用试论光通信技术在用户接入网中的应用　　接入网是指用户网络接口与业务节点之间实现传送承载功能的网络实体。随着接入网传送全业务的需要和光纤通信技术的日趋完善和发展，用光纤构成接入网来实现传送承载功能已成为接入网的发展方向，光纤宽带接入网将以其独特的优点，在全业务宽带通信接入网中发挥主要作用。　　1.光纤接入网的拓朴结构　　电信网络最基本的拓朴结构有线形、星形和环形，由这3种基本结构组合而成的有双星形。环形／星形、双环形、树形、网状网等等。其中线形、星形（包括多星形）、树形、网状网结构是适用于光纤接入网的拓朴结构。　　1.1线形网络结构上、

2、下业务灵活，可以节省光纤，简化设备，因此有广泛的应用前景。　　1.2星形网络结构无论是其容量还是其业务服务内容都可以根据需要进行扩容、升级；并且，多星形结构馈线部分的复用系数很大，所以，采用星形类结构，可以大大节省光纤数量和建设成本，是光纤投入网发展中最主要的网络拓朴结构。　　1.3树形网络结构适用于广播式信息传递，其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用TDMA或CDMA技术的电信光源光网络（PON）中有很大的应用前景。　　1.4网状网结构经济、灵活、维护运行费用低，网络升级方便，在接入网中具有很大的优越性。　　2.光纤用户接入系统的组成本文由.L）和密集波分复用

3、（D）技术利用波分复用器件，将多个波长不同的光载波合路后在一根光纤卜传送的方法，称为波分复用。利用不同波长的光载波没不同方向传输，还可以实现单根光纤的双向传输。波分复用的容量与相邻两个光载波波长之间的间隔有关。通常将波长间隔比较大（50-100nm）的系统，称为系统；波长间隔比较小（1-10nm）的系统，称为密集的波分复用（D）系统；波长间隔小于是1nm时，称为光频分复用（FDM）系统。实现波分复用技术的关键在于波分复用器件，即分波和合波器。它们的作用是在发端将同一系统中各光源产生的不同波长的光合路到一根光纤上传输，在接收端将接收到的光信号分成不同波长的光信号送到光检

4、测器进行光／电转换。光波分复用技术具有很多优点，利用光波分复用技术可以根据业务发展的需要，在原有光缆容量的基础上进行扩容；波分复用器件具有方向可逆性，即同一个器件可用作合波和分波，所以在同一根光纤上可以实现双向传输；在光波分复用技术中，各个波长工作系统所用的调制方式、传输速率、传送的信号类型彼此没有关系，但相互兼容。采用技术可以增加用户接入网组网的灵活性。技术在高速宽带通信网发展中将占有重要地位，它将促使全光通信网成为现实。　　3.2频分复用（FDM）技术频分复用与波分复用本质上没有什么区别，因为信号的频率与波长互为倒数关系。通常把光载波波长间隔小于1nm的系统称为光

5、频分复用系统。与光波分复用系统类似，光频分本文由.L的波长间隔很密，必须用分辨率很高的技术来选取不同波长的光信号。目前主要采用两种方法：可调谐的光滤波器和相干光通信技术。FDM技术成熟，复用系数高，在混合光纤／同轴接入网（HFC）中得到广泛应用。　　3.3空分复用（SDM）技术空分复用就是利用不同的空间（不同的线路）构成不同的信道传送各路光信号的方式。例如在多芯光缆中利用不同的芯纤传送不同的信号或者传送不同方向的信号。可见，SDM系统的容量与光缆的芯数成正比，因此，在光接入网建设初期，业务容量小时采用SDM技术是即简单又方便的方式。当业务容量增大，需要扩容时，只要在原

6、有的光缆线路上采用适当的光复用方式，就可以达到目的。　　3.4光时分复用（OTDM）技术光时分复用就是让经电／光转换后的各路光信号在不同的时间占用同一根光纤传输。实现OTDM技术的关键在于超短脉冲光源、光调制器、光时分复用器、全光解复用器。采用OTDM技术可以实现超大容量的传输，传输速率可达几百Gbit／S，如日本NTT的160Gbit／s，200kmOTDM光孤子通信系统。OTDM技术与技木相结合，还可以达到更高的容量。但是目前，当光传输速率较高时，很难实现发送端与接收端的时钟频率和相位的精确向步，所以在光接入网上OTDM通信系统还未进入实用化阶段。由于OTDM采用

7、高速光信号处理技术，易于与未来全光网兼容，所以在未来的高速通信网发展中，也将占有很重要的地位。　　3.5副载波复用（SCM）技术副载波复用技术是让各路基带电信号光经过一次电载波（射频波）的调制，既电的频分复用，再将已频分复用的电信号对光载波即光源进行调制，然后经光纤进行传输。在接收端，凭经过光／电转换，恢复出电频分复用信号群，再经过电解调，恢复原来的各路基带电信号。第一次调制用的电载波被称为副载波。利用副载波复用技术，所传送的信号可以相互独立，互不相干，因而可以实现模拟电话、数字电话、图像信号以及各种数据业务的兼容。目前，SCM技术多用于CATV多频