密集波分复用技术

8.1.3 光时分复用（OTDM
• OTDM是指可以将多个高速电调制信号分别转 换为等速率的光信号，然后在光层上利用超窄 光脉冲进行时域复用。 • 光时分复用分为比特间插OTDM和分组间插 OTDM
8.1 复用技术的基本概念
8.1.4 光码分复用（OCDMA） • 在OCDMA通信系统中，每个用户都拥有一个惟一的地 址码，该码是一组光正交码中的一个。因而在进行数 据信息的传输时，首先用该地址码对数据信息进行调 制，同样，在接收端用与发射端相同的地址码进行光 解码，从而实现用户间的信道。 • 光码分复用技术能充分发挥光纤信道频带宽的特点， 具有动态地分配带宽、网络扩容方便、多址连接方便、 控制灵活、网管简单、保密性强等优点，适用于实时 要求高、业务突发性强、速率高的宽带通信环境之中， 具有非常好的应用前景。
8.2 光波分复用技术
8.2.1 光波分复用系统的结构 1.单向结构 • 所谓单向结构是指如图8-1所示的不同波长的光信号都在单独一 根光纤中沿同一方向进行传输的系统结构方式．
图8-1 单向结构WDM传输系统
8.2.1 光波分复用系统的结构
2．双向结构 • 所谓双向传输结构是指如图8-2所示，在单根光纤中，光信号可 以在两个相反方向传 • 输,即某波长沿一个方向传输，而另一波长沿相反方向传输，从 而实现将不同方向的信息混合在一根光纤上，达到单纤双向传 输的目的．
8.1 复用技术的基本概念
8.1.5 副载波复用（SCM） • 在副载波复用技术中，包含两次调制。第一次 是电调制，即将多个基带信号分别调制到具有 不同的微波频率的电载波上；然后再进行光调 制，即将这些经频分复用的群信号调制到光载 波，从而形成光信号，使之进入光纤。同样在 接收端先进行光解调，再进行电解调，恢复为 原各路基带信号，由于通常称电载波为副载波， 因此该复用方式简称为副载波复用方式。
8.1 复用技术的基本概念
8.1.2 空分复用（SDM
• 空分复用就是利用空间分割，根据需要构成不同的信 道进行光复用的一种复用技术。例如，一根光缆中的 两根光纤可以构成两个不同的信道，也可以构成不同 传输方向（一根去向，一根来向）的一个系统，这是 目前普遍使用的最为简单的复用方式。
8.1 复用技术的基本概念
8.2.3 光波分复用器
1．光波分复用器的工作原理 • 光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光器件，其原理如图8-3所示， 其中的一个端口作为器件的输出／输入端，而N个端口作为器件的输入／输 出端． • 当作为对光波波长起合成作用的器件时，从N个端口各自注入不同波长的光 信号，在一个端口处将获得按一定光波波长顺序分开的光波信号；当器件作 为解复用器时，注入到入射端的各种光波信号，将分别根据其波长的不同， 传输到对应的不同出射端口（N个端口之一）．由以上分析可以知道，各端 口可以作为输入端口，也可以作为输出端口．
8.1 复用技术的基本概念
• 光纤通信复用技术主要分为：光波复用和光信 号复用两大类。 • 光波复用包括波分复用(WDM)和空分复用 (SDM)， • 光信号复用包括光时分复用(OTDM)和光频分复 用(OFDM)，此外还有光码分复用(OCDMA)、 副载波复用（SCM)技术。
8.1 复用技术的基本概念
8.3 密集波分复用技术
• 当光载波波长间隔小于0.8nm时的复用技术，称 为密集波分复用(DWDM)技术． • 正是由于此复用状态下，各信道之间的光载波 间隔比光波分复用情况下的信道间隔窄很多， 因而大大增加了复用信道数量，提高了光纤频 带利用率，当然也增加了其技术的复杂程度．
8.3.1 密集波分复用系统的结构
• 1．点对点传输方式
8.3.1 密集波分复用系统的结构
• 2．广播式分配网络
图8一14广播式分配网络结构示意图
8.3.1 密集波分复用系统的结构
• 3．多路多址局域网络
8.3.2 DWDM复用系统中的关键 器件 • 从上面分析的三种DWDM系统的典型结构可知， 星型耦合器、可调滤波器、衍射光栅分波器都 是密集波分复用系统中的关键器件，
8.3.3 关键技术问题
1．信道串扰 • 所谓串扰是指一个信道的能量转移到另一个信道，因 而当信道之间存在串扰时，会引起接收信号误码率的 升高，如果此时仍要求系统能够保持正常工作，那么 系统必须在保证一定码率的前提下，增加接收机信道 信号的光功率，这样串扰便引起接收灵敏度的下降， 因而对串扰产生机理的研究更显其重要性． 2．稳频 • 由于发射激光器的频率（或波长）会随着工作条件 （例如温度和电流）的变化而发生漂移．因而保持每 个信道的载频的稳定是多信道光纤通信系统设计中的 又一重要方面．
8.1.1光波分复用（WDM）
• 光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量 信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复 用器汇合，并将其耦合到同一根光纤中进行传 输，在接收端通过解复用器对各种波长的光载 波信号进行分离，然后由光接收机做进一步的 处理，使原信号复原，这种复用技术不仅适用 于单模或多模光纤通信系统，同时也适用于单
图8-3 WDM光传输原理图
8.2.3 光波分复用器
2．光波分复用器的光学特性 • 为了保证器件的正常工作，则在作为解复用器 时，要求器件具有最低的插入损耗，同时该光 信号应被其他输出端口所隔离，同理，当作为 复用器时，则要求给定工作波长的光信号从对 应输入端口（N个端口之一）被传输到单端口时， 具有最低的插入损耗，同时又被其他输入端口 所隔离。
图8-2 双向结构WDM传输系统
8.2.1 光波分复用系统的结构
• 将上述两种情况进行比较，可以看出单向WDM 传输系统的扩容效率高，具有升级效应,同时并 不要求对原有的光纤设施进行改动，而单根光 纤的双向传输结构，具有简化传输网络等方面 的优点．
8.2.2 光波分复用通信技术的特 点 1．光波分复用器结构简单、体积小、可靠性高 2．不同容量的光纤系统以及不同性质的信号均可 兼容传输 3．提高光纤的频带利用率 4．可更灵活地进行光纤通信组网 5．存在插入损耗和串光问题
第8章
多信道复用技术
8.1 复用技术的基本概念 8.2 光波分复用技术 8.3 密集波分复用技术
第8章 多信道复用技术
• 在目前实用的光纤通信系统中，还延用传统的强度调 制一直接检波(IM/DD)的系统方式，即电／光转换和光 ／电转换的信号传输方式，虽然随着大规模集成电路 的不断发展，系统容量也得到了不断提高，但电子器 件处理信息的速率还远远低于光纤所能提供的巨大负 荷量．为了进一步满足各种宽带业务对网络容量的需 求，进一步挖掘光纤的频带资源，开发和 使用新型光 纤通信系统将成为未来的趋势，其中采用多信道复用 技ห้องสมุดไป่ตู้，便是行之有效的方式之一．本章将就各种复用 方式的工作原理、特点和实现的关键技术问题进行讨 论．