光多址技術

　　光多址技術是光纖通信系統(tǒng)的關鍵技術之一。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、設備的復雜度及成本等。光多址方式主要有3種：光波分多址、光時分多址、副載波多址。

　　（1）光波分多址(WDMA)是將多個不同波長且互不交疊的光載波分配給不同的光網(wǎng)絡單元（ONU），用以實現(xiàn)上行信號的傳輸，即各ONU根據(jù)所分配的光載波對發(fā)送的信息脈沖進行調(diào)制，從而產(chǎn)生多路不同波長的光脈沖，然后利用波分復用方法經(jīng)過合波器形成一路光脈沖信號來共享傳輸光纖并送入到光交換局。在WDMA系統(tǒng)中為了實現(xiàn)任何允許節(jié)點共享信道的多波長接入，必須建立一個防止或處理碰撞的協(xié)議。該協(xié)議包括固定分配協(xié)議、隨機接入?yún)f(xié)議（包括預留機制、交換和碰撞預留技術）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：單轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡和多轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡。前者有：

　?、買BM BAINBOW的單轉(zhuǎn)發(fā)副載波控制的WDMA網(wǎng)絡，即在每一個節(jié)點上只需一個激光器，并在控制信道上采用副載波多址接入（SCMA）來解決控制信道競爭問題；

　?、诰哂械凸?，樹型或多星型結(jié)構(gòu)的無源光波分多址網(wǎng)絡等；后者包括：具有多種可能配置的Gemnet網(wǎng)絡，具有KAVTE拓撲結(jié)構(gòu)的多轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡、基于超圖理論的超圖網(wǎng)絡及由斯坦福大學光通信實驗室開發(fā)的Starnet網(wǎng)絡。

　　（2）副載波多址（SCMA）多用于光交換局到不同ONU的控制信號的傳送。其基本原理是將多路基帶控制信號調(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復用后再去調(diào)制一個光載波。在ONU端進行二次解調(diào)，首先利用光探測器從光信號中得到多路射頻信號，并多中選出該單元需要接收的控制信號，再用電子學的方法從射頻波中恢復出基帶控制信號。在控制信道上使用SGMA接入，不僅可降低網(wǎng)絡成本，還可解決控制信道的競爭。

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

　　除以上多址技術以外，隨著光纖通信技術的發(fā)展，還會出現(xiàn)其他的多址方式，如利用不同的代碼序列來區(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來實現(xiàn)通信的空分多址方式等。當然，其中也包括上述多址方式的混合多址方式，如將光時分多址與光波分多址相結(jié)合，可進一步提高系統(tǒng)容量。