光多址技术

　　光多址技术是光纤通信系统的关键技术之一。选用哪一种光多址方式直接影响到系统的频谱利用率、系统容量、设备的复杂度及成本等。光多址方式主要有3种：光波分多址、光时分多址、副载波多址。

　　（1）光波分多址(WDMA)是将多个不同波长且互不交叠的光载波分配给不同的光网络单元（ONU），用以实现上行信号的传输，即各ONU根据所分配的光载波对发送的信息脉冲进行调制，从而产生多路不同波长的光脉冲，然后利用波分复用方法经过合波器形成一路光脉冲信号来共享传输光纤并送入到光交换局。在WDMA系统中为了实现任何允许节点共享信道的多波长接入，必须建立一个防止或处理碰撞的协议。该协议包括固定分配协议、随机接入协议（包括预留机制、交换和碰撞预留技术）及仲裁规程和改装发送许可等。

　　WDMA的研究比较广泛，已提出了两种WDMA网络：单转发网络和多转发网络。前者有：

　　①IBM BAINBOW的单转发副载波控制的WDMA网络，即在每一个节点上只需一个激光器，并在控制信道上采用副载波多址接入（SCMA）来解决控制信道竞争问题；

　　②具有低功耗，树型或多星型结构的无源光波分多址网络等；后者包括：具有多种可能配置的Gemnet网络，具有KAVTE拓扑结构的多转发网络、基于超图理论的超图网络及由斯坦福大学光通信实验室开发的Starnet网络。

　　（2）副载波多址（SCMA）多用于光交换局到不同ONU的控制信号的传送。其基本原理是将多路基带控制信号调制到不同频率的射频（超短波到微波频率）波上，然后将多路射频信号复用后再去调制一个光载波。在ONU端进行二次解调，首先利用光探测器从光信号中得到多路射频信号，并多中选出该单元需要接收的控制信号，再用电子学的方法从射频波中恢复出基带控制信号。在控制信道上使用SGMA接入，不仅可降低网络成本，还可解决控制信道的竞争。

　　（3）光时分多址（OTDM）是在同一光载波波长上，把时间分割成周期性的帧，每一个帧再分割成若干个时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），然后根据一定的时隙分配原则，使每个ONU在每帧内只按指定的时隙发送信号，然后利用全光时分复用方法在光功率分配器中合成一路光时分脉冲信号，再经全光放大器放大后送入光纤中传输。在交换局，利用全光时分分解复用。为了实现准确，可靠的光时分多址通信，避免各ONU向上游发送的码流在光功率分配器合路时可能发生碰撞，光交换局必须测定它与各ONU的距离，并在下行信号中规定ONU的严格发送定时。

　　除以上多址技术以外，随着光纤通信技术的发展，还会出现其他的多址方式，如利用不同的代码序列来区分各ONU的光码分多址，利用不同的光纤或将光纤中的光速沿空间分割给不同的ONU来实现通信的空分多址方式等。当然，其中也包括上述多址方式的混合多址方式，如将光时分多址与光波分多址相结合，可进一步提高系统容量。