光多址技術(shù)

　　光多址技術(shù)是光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。選用哪一種光多址方式直接影響到系統(tǒng)的頻譜利用率、系統(tǒng)容量、設(shè)備的復(fù)雜度及成本等。光多址方式主要有3種：光波分多址、光時(shí)分多址、副載波多址。

　　（1）光波分多址(WDMA)是將多個(gè)不同波長(zhǎng)且互不交疊的光載波分配給不同的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），用以實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)的傳輸，即各ONU根據(jù)所分配的光載波對(duì)發(fā)送的信息脈沖進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生多路不同波長(zhǎng)的光脈沖，然后利用波分復(fù)用方法經(jīng)過(guò)合波器形成一路光脈沖信號(hào)來(lái)共享傳輸光纖并送入到光交換局。在WDMA系統(tǒng)中為了實(shí)現(xiàn)任何允許節(jié)點(diǎn)共享信道的多波長(zhǎng)接入，必須建立一個(gè)防止或處理碰撞的協(xié)議。該協(xié)議包括固定分配協(xié)議、隨機(jī)接入?yún)f(xié)議（包括預(yù)留機(jī)制、交換和碰撞預(yù)留技術(shù)）及仲裁規(guī)程和改裝發(fā)送許可等。

　　WDMA的研究比較廣泛，已提出了兩種WDMA網(wǎng)絡(luò)：?jiǎn)无D(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)和多轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)。前者有：

　?、買BM BAINBOW的單轉(zhuǎn)發(fā)副載波控制的WDMA網(wǎng)絡(luò)，即在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上只需一個(gè)激光器，并在控制信道上采用副載波多址接入（SCMA）來(lái)解決控制信道競(jìng)爭(zhēng)問題；

　　②具有低功耗，樹型或多星型結(jié)構(gòu)的無(wú)源光波分多址網(wǎng)絡(luò)等；后者包括：具有多種可能配置的Gemnet網(wǎng)絡(luò)，具有KAVTE拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)、基于超圖理論的超圖網(wǎng)絡(luò)及由斯坦福大學(xué)光通信實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的Starnet網(wǎng)絡(luò)。

　?。?）副載波多址（SCMA）多用于光交換局到不同ONU的控制信號(hào)的傳送。其基本原理是將多路基帶控制信號(hào)調(diào)制到不同頻率的射頻（超短波到微波頻率）波上，然后將多路射頻信號(hào)復(fù)用后再去調(diào)制一個(gè)光載波。在ONU端進(jìn)行二次解調(diào)，首先利用光探測(cè)器從光信號(hào)中得到多路射頻信號(hào)，并多中選出該單元需要接收的控制信號(hào)，再用電子學(xué)的方法從射頻波中恢復(fù)出基帶控制信號(hào)。在控制信道上使用SGMA接入，不僅可降低網(wǎng)絡(luò)成本，還可解決控制信道的競(jìng)爭(zhēng)。

　?。?）光時(shí)分多址（OTDM）是在同一光載波波長(zhǎng)上，把時(shí)間分割成周期性的幀，每一個(gè)幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙（無(wú)論幀或時(shí)隙都是互不重疊的），然后根據(jù)一定的時(shí)隙分配原則，使每個(gè)ONU在每幀內(nèi)只按指定的時(shí)隙發(fā)送信號(hào)，然后利用全光時(shí)分復(fù)用方法在光功率分配器中合成一路光時(shí)分脈沖信號(hào)，再經(jīng)全光放大器放大后送入光纖中傳輸。在交換局，利用全光時(shí)分分解復(fù)用。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確，可靠的光時(shí)分多址通信，避免各ONU向上游發(fā)送的碼流在光功率分配器合路時(shí)可能發(fā)生碰撞，光交換局必須測(cè)定它與各ONU的距離，并在下行信號(hào)中規(guī)定ONU的嚴(yán)格發(fā)送定時(shí)。

　　除以上多址技術(shù)以外，隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，還會(huì)出現(xiàn)其他的多址方式，如利用不同的代碼序列來(lái)區(qū)分各ONU的光碼分多址，利用不同的光纖或?qū)⒐饫w中的光速沿空間分割給不同的ONU來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的空分多址方式等。當(dāng)然，其中也包括上述多址方式的混合多址方式，如將光時(shí)分多址與光波分多址相結(jié)合，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量。