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发展，用光纤构成接入网来实现传送承载功能已成为接入网的发展方向，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. 光纤接入网的拓朴结构
　　电信网络最基本的拓朴结构有线形、星形和环形，由这3种基本结构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、网状网结构是适用于光纤接入网的拓朴结构。
　　1.1线形网络结构上、下业务灵活，可以节省光纤，简化设备，因此有广泛的应用前景。
　　1.2星形网络结构无论是其容量还是其业务服务内容都可以根据需要进行扩容、升级；并且，多星形结构馈线部分的复用系数很大，所以，采用星形类结构，可以大大节省光纤数量和建设成本，是光纤投入网发展中最主要的网络拓朴结构。
　　1.3树形网络结构适用于广播式信息传递，其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用tdma或cdma技术的电信光源光网络（pon）中有很大的应用前景。
　　1.4网状网结构经济、灵活、维护运行费用低，网络升级方便，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本文由论文联盟http://收集整理
　　目前，接入网的用户终端设备都属于电气设备（如计算机。电话机、传真机、电话机等），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，在两端都要进行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，再经过放大均衡，还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。光纤按其传输模式可分为单模光纤和多模光纤。在光纤中只能传送一个模式时称为单模光纤，同时传送多个模式时称为多模光纤。
　　目前，在光纤通信系统中使用的载波波长有3个：0.85pm、1.31pm、1.55pm。第1代光纤通信系统使用的是0.85pm波长，多模光纤；第2、3代光纤通信系统使用的是1.31pm 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1.55pm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（wdm）和密集波分复用（dwdm）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。通常将波长间隔比较大（50-100nm）的系统，称为wdm系统；波长间隔比较小（1-10nm）的系统，称为密集的波分复用（dwdm）系统；波长间隔小于是1nm时，称为光频分复用（fdm）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行光／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发展的需要，在原有光缆容量的基础上进行扩容；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，