试论光通信技术在用户接入网中的应用

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开展，用光纤构成接入网来实现传送承载功能已成为接入网的开展方向，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.光纤接入网的拓朴构造电信网络最根本的拓朴构造有线形、星形和环形，由这3种根本构造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、网状网构造是适用于光纤接入网的拓朴构造。1.1线形网络构造上、下业务灵敏，可以节省光纤，简化设备，因此有广泛的

2、应用前景。1.2星形网络构造无论是其容量还是其业务效劳内容都可以根据需要进展扩容、晋级；并且，多星形构造馈线局部的复用系数很大，所以，采用星形类构造，可以大大节省光纤数量和建立本钱，是光纤投入网开展中最主要的网络拓朴构造。1.3树形网络构造适用于播送式信息传递，其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用tda或da技术的电信光源光网络pn中有很大的应用前景。1.4网状网构造经济、灵敏、维护运行费用低，网络晋级方便，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目前，接入网的用户终端设备都属于电气设备如计算机。 机、 机、 机等，所以在局端和用户端之间，以光波作为载波，光纤作为传输媒介时

3、，在两端都要进展光信号与电信号之间的转换。光通信系统的组成主要有光源、光纤、光检测器。发端的光源在电信号的作用下，发出与之时应的光信号，完成电光转换的任务。常用的光源有半导体激光二极管和半导体发光二极管。接收端收到从发端经过光纤送来的光载波时，首先由光检测器把收到的光信号转换成对应的电信号，再经过放大平衡，复原成所需要的电信号。可见，光检测器是光信号接收的关键器件。在光纤通信中，常用的光检测器有pin光电二极管和雪崩光电二极管。光纤在信号的传输过程中起着媒介的作用。光纤按其传输形式可分为单模光纤和多模光纤。在光纤中只能传送一个形式时称为单模光纤，同时传送多个形式时称为多模光纤。目前，在光纤通信

4、系统中使用的载波波长有3个：0.85p、1.31p、1.55p。第1代光纤通信系统使用的是0.85p波长，多模光纤；第2、3代光纤通信系统使用的是1.31p波长，多模光纤和单模光纤；最新的第4代光纤通信系统是用1.55p波长，单模光纤。光纤的工作频带宽，传送的信号频率高，能满足全业务传输的需要。3.光信号的复用技术利用光纤作为传输媒介，其最重要的特点是光纤可以传输很高速率的数字信号，并且容量大。光纤的传输容量取决于光信号的复用技术。3.1波分复用d和密集波分复用dd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

5、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。通常将波长间隔比拟大50-100n的系统，称为d系统；波长间隔比拟小1-10n的系统，称为密集的波分复用dd系统；波长间隔小于是1n时，称为光频分复用fd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测器进展光电转换。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开展的需要，在原有光缆容量的根底上进展扩容；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

6、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，但互相兼容。采用d技术可以增加用户接入网组网的灵敏性。d技术在高速宽带通信网开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fd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1n的系统称为光频分复用系统。与光波分复用系统类似，光频分复用的关键在于频分复用器件。由于fd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。fd技术成熟，复用系数

7、高，在混合光纤同轴接入网hf中得到广泛应用。3.3空分复用sd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，sd系统的容量与光缆的芯数成正比，因此，在光接入网建立初期，业务容量小时采用sd技术是即简单又方便的方式。当业务容量增大，需要扩容时，只要在原有的光缆线路上采用适当的光复用方式，就可以到达目的。3.4光时分复用td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td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td技术可以实现超大

8、容量的传输，传输速率可达几百gbits，如日本ntt的160gbits，200ktd光孤子通信系统。td技术与d技木相结合，还可以到达更高的容量。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准确向步，所以在光接入网上td通信系统还未进入实用化阶段。由于td采用高速光信号处理技术，易于与将来全光网兼容，所以在将来的高速通信网开展中，也将占有很重要的地位。3.5副载波复用s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展调制，然后经光纤进展传输。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，所传送的信号可以互相独立，互不相干，因此可以实现模拟 、数字 、图像信号以及各种数据业务的兼容。目前，s技术多用于atv多频道传输系统的用户接入网方案。光纤通信技术以其大容量、高速率的特点在信息传输中已获得广泛应用。但是，在信号的整个传输过程中，要经过屡次光信号与电信号的转换。由于电子器件存在带宽