光纤通信·第八章复习笔记

8.1. 通信网的发展趋势

通信网总的发展趋势是数字化、综合化和宽带化

数字化就是在通信网的各个部分（核心网和接入网）及各个环节（传输、交换、接入、终端等）全面采用数字技术，目前核心网（或称骨干网）已实现了数字化
综合化主要指业务的综合，即通信网要由原来的单一业务网（如电话网、分组数据网）发展为能同时提供多种业务（包括话音、数据、图像等），特别是多媒体业务的网络。（数字化是综合化的前提）
业务综合化（数据业务量猛增）必将导致网络的宽带化，密集波分复用（DWDM）)技术的发展，使得网络的传输带宽大大增加

自愈网，就是无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复，使用户感觉不到网络曾出现故障。其基本原理就是使网络具备发现替代传输路由并重新确立通信的能力。自愈网的概念只涉及重新确立通信，不管具体失效元部件的修复或更换，后者仍需人员干预才能完成

自愈环结构可分为两大类：通道倒换环和复用段倒换环

WDM全光通信网是在现有的传送网上加入光层，在光上进行分插复用（OADM）和交叉连接（OXC），目的是减轻电结点的压力。由于WDM全光网络能够提供灵活的波长选路能力，又称为波长选路网络

光分插复用器（OADM）：在从光波网络中分下或插入本结点的波长信号的同时，对其它波长的向前传输并不影响，并不需要把非本结点的波长信号转换为电信号再向前发送，因而简化了结点上信息处理，加快了信息的传递速度，提高了网络组织管理的灵活性，降低了运行成本（OADM的核心部件是一个具有波长选择能力的光学或光子学元件）
光交叉连接器（OXC）
- 光纤交叉连接器：连接的是多路输入输出光纤，在这种交叉连接器中，只有空分交换开关，交换的基本单位是一路光纤，并不对多波长信号进行解复用，而是直接对波分复用光信号进行交叉连接
- 波长固定交叉连接：多路光纤中的光信号分别接入各自的波分解复用器，解复用后的相同波长的信号进行空分交换，交换后的各路相同波长的光信号分别进入各自输出口的复用器，最后复用后从各输出光纤输出
- 波长可变交叉连接器中：使用波长变换器对光信号进行波长变换，因而各路光信号可以实现完全灵活的交叉连接，不会产生波长阻塞

接入网：是电信网的重要组成部分，负责将电信业务透明地传送到用户

PON中常用的多址技术有三种：

频分多址（FDMA）：将频带分割为许多互不重叠的部分，分配给每个用户使用
- 优点：设备简单，技术成熟
- 缺点：当多个载波信号同时传输时，会产生串扰和互调噪声，会出现强信号抑制弱信号现象，单路的有效输出功率降低，且传输质量随着用户数的增多而急剧下降
时分多址（TDMA）：将工作时间分割成周期性的互不重叠的时隙，分配给每个用户
- 优点：在任何时刻只有一个用户的信号通过上行信道，可以充分利用信号功率，没有互调噪声
- 缺点：为了分配时隙，需要精确地测定每个用户的传输时延，并且易受窄带噪声的影响
波分多址（WDMA）：以波长作为用户的地址，将不同的光波长分配给不同的用户，用可调谐滤波器或可调谐激光器来实现波分多址
- 优点：不同波长的信号可以同时在同一信道上传输，不必考虑时延问题
- 缺点：目前可调谐滤波器或可调谐激光器的成本还高，调谐范围也不宽