光纤通信 第8章 光复用技术PPT课件

在光载波间隔比较大时，用波长衡量比较方便， 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。
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8.1 光复用技术的基本概念
3.光时分复用（OTDM） 用高速光开关把多路光信号在时域复用。
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：
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。
关键技术较复杂，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。
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8.1 光复用技术的基本概念
4.光副载波复用（OSCM）
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。
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8.1 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
非相干光系统用光场的能量，信道编码为光强度 调制方式，信号是功率叠加而不是振幅叠加，采用 平方律检测光信号；
相干光系统用光场的相位传输信号。
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8.1 光复用技术的基本概念
注意： 上述复用技术能增加线路容量，提高线路利用率。 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。
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8.1 光复用技术的基本概念
与➢电光复波用分技复术用相(W对av应ele，ng光th复D用ivi技sio术n 有M：ultiplexing，
WDM)技术；
➢光频分复用(Optical Frequency Division Multiplexing，
OFDM)技术；
➢光时分复用(Optical Time Division Multiplexing，
OTDM)技术；
➢光副载波复用(Optical Subcarrier Multiplexing，
OSCM)技术；
➢光码分复用(Optical Code Division Multiplexing，
OCDM)技术等。
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8.1 光复用技术的基本概念
1.光波分复用（WDM） 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，
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
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8.1 光复用技术的基本概念
4.光副载波复用（OSCM）
特点：
副载波复用模拟电视光纤传输系统方框图
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8.1 光复用技术的基本概念
5.光码分复用（OCDM）
特点：
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，存在激光源频率稳定度差，光纤极 化态不稳定,发光脉冲相位难以控制等主要问题。
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。
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内容简介：
8.1 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
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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 8.1 光复用技术的基本概念
5.光码分复用（OCDM）
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，即恢复出原信道信号。
2.动态复用（统计复用）
全 称 “ 统 计 时 分 多 路 复 用 ” (Statistical Time Division Multiplexing，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。
统比计如表：明数：据统通计信复-In用te比rn静et态时分复用提高传输效 率2～4倍。
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8.1 光复用技术的基本概念
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。
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8.1 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。 （FD把M通，信TD资M源，（C带DM宽，、S时C隙M））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 带两或种时复隙用，方直式到: 拆线为止。
比如：电话 1.静态复用（同步复用）
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8.1 光复用技术的基本概念
第八章
光复用技术
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整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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内容简介：
8.1 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
耦合到光缆同一根光纤中传输，在接收端将组合波 长特光点信：号研分究开最，多并、作发进展一最步快处、理应，用恢最复为出广原泛信。号后 送入不同的终端。
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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。