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光波分复用器的首要类型

2017-05-04 09:53分类:电子技术 阅读:

 

光波分复用器的首要类型
光波分复用器的首要类型有熔融拉锥型,介质膜型,光栅型峻峭面型四种
光波分复用器充沛运用光纤的低损耗波段,添加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理极限添加一倍至数倍。如今咱们仅仅运用了光纤低损耗谱(1310nm-1550nm)很少一有些,波分复用能够充沛运用单模光纤的无量带宽约25THz,传输带宽满意。
具有在同一根光纤中,传送2个或数个非同步信号的才调,有利于数字信号和模仿信号的兼容,与数据速率和调制办法无关,在线路基地能够活络取出或参与信道。
对已建光纤体系,分外前期铺设的芯数不多的光缆,只需原体系有功率余量,可进一步增容,结束多个单向信号或双向信号的传送而不必对原体系作大改动,具有较强的活络性。
因为许多削减了光纤的运用量,大大下降了建构本钱、因为光纤数量少,当呈现缺点时,康复起来也活络便当。
有源光设备的同享性,对多个信号的传送或新事务的添加下降了本钱。体系中有源设备得到大幅削减,这么就跋涉了体系的牢靠性。
因为多路载波的光波分复用对光发射机、光接纳机等设备央求较高,技能施行有必定难度,一同多纤芯光缆的运用关于传统播送电视传输事务未呈现分外紧缺的局势,因而WDM的实习运用还不多。可是,跟着有线电视归纳事务的翻开,对网络带宽需求的日益添加,各类挑选性效力的施行、网络晋级改造经济费用的思考等等,WDM的特征和优势在CATV传输体系中逐渐闪现出来,表现出宽广的运用远景,乃至将影响CATV网络的翻开格局。
在模仿载波通讯体系中,通常选用频分复用办法跋涉体系的传输容量,充沛运用电缆的带宽本钱,即在同一根电缆中一同传输若干个信道的信号,接纳端依据各载波频率的纷歧样,运用带通滤波器就可滤出每一个信道的信号。一样,在光纤通讯体系中也能够选用光的频分复用的办法来跋涉体系的传输容量,在接纳端选用解复用器(等效于光带通滤波器)将各信号光载波分隔。因为在光的频域上信号频率纷歧样比照大,通常选用波长来界说频率上的纷歧样,该复用办法称为波分复用。
WDM技能便是为了充沛运用单模光纤低损耗区带来的无量带宽本钱,依据每一信道光波的频率(或波长)纷歧样能够将光纤的低损耗窗口差异成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端选用波分复用器(合波器)将纷歧样规矩波长的信号光载波吞并起来送入一根光纤进行传输。在接纳端,再由一波分复用器(分波器)将这些纷歧样波长承载纷歧样信号的光载波分隔的复用办法。因为纷歧样波长的光载波信号能够看作彼此独立(不思考光纤非线性时),然后在一根光纤中可结束多路光信号的复用传输。将两个方向的信号别离安排在纷歧样波长传输即可结束双向传输。依据波分复用器的纷歧样,能够复用的波长数也纷歧样,从2个至几十个不等,通常商用化是8波长和16波长体系,这取决于所容许的光载波波长的距离巨细。
WDM本质上是光频上的频分复用FDM技能,每个波长通路经过频域的切开结束。每个波长通路占用一段光纤的带宽,与曩昔同轴电缆FDM技能纷歧样的是:(1)传输媒质纷歧样,WDM体系是光信号上的频率切开,同轴体系是电信号上的频率切开运用。(2)在每个通路上,同轴电缆体系传输的是模仿信号4KHz语音信号,而WDM体系如今每个波长通路上是数字信号SDH2.5Gb/s或更高速率的数字体系。
WDM技能具有许多优势,得到活络翻开。可运用光纤的带宽本钱,使一根光纤的传输容量比单波长传输添加几倍至几十倍;多波长复用在单模光纤中传输,在大容量长途传输时可许多节省光纤;关于前期设备的电缆,芯数较少,运用波分复用无需对原有体系作较大的改动即可进行扩容操作;因为同一光纤中传输的信号波长彼此独立,因而能够传输特性彻底纷歧样的信号,结束各种电信事务信号的归纳与别离,包含数字信号和模仿信号,以及PDH信号和SDH信号的归纳与别离;波分复用通道对数据格局通明,即与信号速率及电调制办法无关。
一个WDM体系能够承载多种格局的“事务”信号,如ATM、IP等;在网络拓展和翻开中,是志趣的扩容办法,也是引进宽带新事务(例如CATV、HDTV和B-ISDN等)的有利办法,添加一个附加波长即可引进恣意想要的新事务或新容量;运用WDM技能结束网络沟通和康复,然后或许结束将来通明的、具有高度生计性的光网络;在国家骨干网的传输时,EDFA的运用能够削减长途干线体系SDH中继器的数目,然后削减本钱。
以WDM技能为根底的具有分插复用和穿插联接功用的光传输网具有易于重构、超卓的拓展性等优势,已成为将来高速传输网的翻开方向,极好的处理下列技能疑问有利于正本用化。
WDM是一项新的技能,其作业规范拟定较粗,因而纷歧样商家的WDM商品互通性极差,分外是在上层的网络处理方面。为了确保WDM体系在网络中大方案施行,需确保WDM体系间的互操作性以及WDM体系与传统体系间互连、互通,因而应加强光接口设备的研讨。
WDM体系的网络处理,分外是具有凌乱上/下通路需求的WDM网络处理不是很老到。在网络中大方案选用需求对WDM体系进行有用网络处理。例如在缺点处理方面,因为WDM体系能够在光通道上支撑纷歧样类型的事务信号,一旦WDM体系发作缺点,操作体系应能及时主动发现,并找出缺点要素;如今接连有关的作业维护软件仍不老到;在功用途理方面,WDM体系运用模仿办法复用及拓展光信号,因而常用的比特误码率并不适用于衡量WDM的事务质量,有必要寻觅一个新的参数来精确衡量网络向用户供应的效力质量等。
一些首要光器材的不老到将直接绑缚光传输网的翻开,如可调谐激光器等。通常光网络中需求选用4~6个能在悉数网络中进行调谐的激光器,但如今这种可调谐激光器还很难商用化。
综上,介绍了波分复用,波分复用技能便是为了充沛运用单模光纤低损耗区带来的无量带宽本钱,依据每一信道光波的频率(或波长)纷歧样能够将光纤的低损耗窗口差异成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端选用波分复用器(合波器)将纷歧样规矩波长的信号光载波吞并起来送入一根光纤进行传输。
码分复用,CDM,用一组包含彼此正交的码字的码组带着多路信号。选用同一波长的扩频序列,频谱本钱运用率高,与WDM联络,能够大大添加体系容量。频谱展宽是靠与信号自身无关的一种编码来结束的。称频谱展宽码为特征码或密钥,有时也称为地址码。

码分复用是靠纷歧样的编码来差异各路初始信号的一种复用办法,首要和各种多址技能联络发作了各种接入技能,包含无线和有线接入。例如在多址蜂窝体系中是以信道来差异通讯方针的,一个信道只包容1个用户进行通话,许多一同通话的用户,彼此以信道来差异,这便是多址。移动通讯体系是一个多信道一同作业的体系,具有播送和大面积掩盖的特征。在移动通讯环境的电波掩盖区内,树立用户之间的无线信道联接,是无线多址接入办法,归于多址接入技能。联通CDMA(Code Division Multiple Access)便是码分复用的一种办法,称为码分多址,此外还有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和同步码分多址(SCDMA)。
码分多址体系为每个用户分配了各自特定的地址码,运用公共信道来传输信息。CDMA体系的地址码彼此具有准正交性,以差异地址,而在频率、时刻和空间上都或许堆叠。也便是说,每一个用户有自个的地址码,这个地址码用于差异每一个用户,地址码彼此之间是彼此独立的,也便是彼此不影响的,可是因为技能等各种要素,咱们选用的地址码不或许做到彻底正交,即彻底独立,彼此不影响,所以称为准正交,因为有地址码差异用户,所以咱们对频率、时刻和空间没有绑缚,在这些方面他们能够堆叠。
运用多个掩码序列的其间一个对多个符号流的每一个进行编码,该已掩码的符号流被组合以构成码分复用(CDM)信号,并且运用另一个掩码序列该CDM信号被进一步地进行掩码,用于与一个和多个附加的信号进行码分复用,以发送到长途站。
在另一个施行例中,依据经掩码的符号流构成了多个CDM信号,并且所述多个CDM信号在进一步进行掩码之前被时分复用(TDM)。在其它施行例中,解掩码宽和复用被施行来康复一个或多个符号流。也提出了其它纷歧样的方面。这些方面具有的利益有:供应了对反向链路容量的有用运用,习气比方低时延、高吞吐量或许纷歧样效力质量这么的改动的需求,并且减小了供应这些利益的前向和反向链路开支,这么就避免了烦扰过多和容量添加。
码分多路复用也是一种同享信道的办法,每个用户可在同一时刻运用一样的频带进行通讯,但运用的是依据码型的切开信道的办法,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不堆叠,通讯各方之间不会彼此烦扰,且抗干拢才调强。码分多路复用技能首要用于无线通讯体系,分外是移动通讯体系。它不只可早年进通讯的话音质量和数据传输的牢靠性以及削减烦扰对通讯的影响,并且增大了通讯体系的容量.笔记本电脑或自个数字助理(PersonalDataAssistant,PDA)以及掌上电脑(HandedPersonalCOmputer,HPC)等移动性核算机的联网通讯便是运用了这种技能。
CDMA是选用数字技能的分支——扩频通讯技能翻开起来的一种簇新而老到的无线通讯技能,它是在FDM和TDM的根底上翻开起来的。FDM的特征是信道独占,而时刻本钱同享,每一子信道运用的频带互不堆叠;TDM的特征是独占时隙,而信道本钱同享,每一个子信道运用的时隙不堆叠;CDMA的特征是悉数子信道在同一时刻能够运用悉数信道进行数据传输,它在信道与时刻本钱上均为同享,因而,信道的功率高,体系的容量大。
CDMA的技能原理是依据扩频技能,行将需传送的具有必定信号带宽的信息数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码(PN)进行调制,使原数据信号的带宽被拓展,再经载波调制并发送出去;接纳端运用彻底一样的伪随机码,与接纳的带宽信号作有关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以结束信息通讯。CDMA码分多址技能彻底适宜现代移动通讯网所央求的大容量、高质量、归纳事务、软切换等,正遭到不断添加的运营商和用户的喜爱。
同步码分多址(SCDMA,Synchrnous Code DivisionMultiplexing Access)指伪随机码之间是同步正交的,既能够无线接入也能够有线接入,运用较广泛。广电HFC网中的CM与CMTS的通讯中就用到该项技能,例如美国泰立洋公司(Terayon)和北京凯视通电缆电视宽带接入,联络ATDM(高档时分多址)和SCDMA上行信道通讯(依据DOCSIS2.0或Eruo DOCSIS2.0)。
我国第3代移动通讯体系也选用同步码分多址技能,它意味着代表悉数用户的伪随机码在抵达基站时是同步的,因为伪随机码之间的同步正交性,能够有用地消除码间烦扰,体系容量方面将得到极大的改善,它的体系容量是别的第3代移动通讯规范的4~5倍。

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