11.2 關(guān)鍵技術(shù)
光纖接入網(wǎng)的主要物理傳輸媒介是光纖，傳輸技術(shù)也就是光信號在光纖中的傳輸技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)包含光器件技術(shù)、光雙工技術(shù)、光復(fù)用與多址技術(shù)等。
11.2.1 器件技術(shù)
1．光纖：
光纖（Optical Fiber）的材質(zhì)是極細(xì)小的玻璃纖維（50～100μm），彈性很好，非常適合傳輸光波信號。
光纖類型分：單模光纖（已經(jīng)成為主導(dǎo)光纖類型）和多模光纖兩類。
單模光纖：芯徑較細(xì)，約5～10μm，適合長距離傳輸，價格昂貴，散射率小，傳輸效能極佳。單模光纖分為：G.652,G.653,G.654,G.655四種類型。
多模光纖：芯徑較粗，約50～100μm，適合短距離傳輸，價格較低，傳輸效率略差于單模光纖。
（1）光纖類型
①主要采用石英光纖：現(xiàn)階段的光纖通信主要采用石英光纖，實際使用以長波長單模光纖為主。
②光纖的主要性能：有損耗、色散和非線性。
③主要有常規(guī)單模光纖：目前商用化的單模光纖主要有常規(guī)單模光纖（Ｇ．６５２），色散位移單模光纖（Ｇ．６５３）、非零色散位移單模光纖（Ｇ．６５５）等，以及一些特種光纖（如：色散補(bǔ)償光纖、摻鉺光纖、保偏光纖等）。
截至2004年底，全國光纜線路總長度達(dá)到338.4萬km，長途光纜線路長度為64.6萬km。其中，絕大部分光纜線路采用了G.652和G.655光纖，僅有極少量的光纜線路采用了G.653光纖。
G.652和G.655光纖從開始應(yīng)用到廣泛應(yīng)用的20多年發(fā)展歷程中，經(jīng)過了幾代產(chǎn)品的更新?lián)Q代，現(xiàn)在網(wǎng)上的光纜線路已是幾代同堂。
（2）光纖應(yīng)用時應(yīng)注意的問題：
在光通信系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)用中勢必會碰到不同品種、不同品牌、不同年代、不同子類的產(chǎn)品組合在一個網(wǎng)上應(yīng)用的問題。
①確定光纜的AB端：
施工前必須首先判斷并確定光纜的AB端。A端應(yīng)朝向網(wǎng)絡(luò)樞紐方向，B端應(yīng)朝向用戶一側(cè)。敷設(shè)光纜的端別應(yīng)當(dāng)方向一致，千萬不能搞錯。
②G.652光纖組合應(yīng)用時應(yīng)注意的問題：
G.652光纖的產(chǎn)品一致性非常好，線路維護(hù)中可以用不同廠商的產(chǎn)品互相替換使用。但是到目前為止，網(wǎng)上應(yīng)用的光纖不是單一的G.652光纖，而是有不同時期、不同廠商制造的多種子類光纖。傳輸網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時會碰到多種子類混合應(yīng)用的情況，這時應(yīng)根據(jù)構(gòu)成傳輸系統(tǒng)中各傳輸段實際應(yīng)用的光纖子類，按就低不就高的原則，以G.652A或G.652B的主要技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一考慮?！ ?/p>
光纖線路的衰減一般要求進(jìn)行實地測量，按測量結(jié)果進(jìn)行功率預(yù)算。
③G.655光纖組合應(yīng)用時應(yīng)注意的問題：
不同時期、不同廠商的G.655光纖組合應(yīng)用的情況和G.652光纖的情況相差較大。例如， G.655光纖的色散可正可負(fù)，最小值可大可小，可以任意配置。各廠商可以根據(jù)設(shè)備的具體情況和生產(chǎn)技術(shù)水平，制定自己產(chǎn)品的主要技術(shù)性能指標(biāo)。造成現(xiàn)在的G.655光纖存在主要技術(shù)參數(shù)（模場直徑和色散系數(shù)）不一樣等問題。因此，組網(wǎng)時碰到不同時期、不同廠商的G.655光纖混合應(yīng)用，應(yīng)根據(jù)各傳輸段的實際應(yīng)用光纖的情況，特別注意。
④G.652和G.655光纖混合應(yīng)用時應(yīng)注意的問題：
傳輸系統(tǒng)設(shè)計時，一般應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)G.652和G.655光纖混合組網(wǎng)的情況發(fā)生。但由于運(yùn)營商實際資源的緊缺和市場需求的緊迫，有時是回避不了的，不得不采用G.652和G.655光纖混合組網(wǎng)。凡遇到G.652和G.655光纖混合組網(wǎng)時，應(yīng)注意以下幾個問題：
G.652和G.655光纖混合組網(wǎng)，是一個應(yīng)急的過渡措施，在資源條件許可時應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；
當(dāng)無法回避需要在G.652和G.655光纖混合組成的傳輸網(wǎng)中，實現(xiàn)在1 310 nm波長上傳送。例如A、B、C三點(diǎn)原來已有G.652光纜線路，并在1 331 nm波長上開通了STM-4傳輸系統(tǒng)。因業(yè)務(wù)發(fā)展需要，運(yùn)營商要求充分利用原有設(shè)備，將該系統(tǒng)延伸到D， C、D之間原為G.655光纜線路。
（3）光纖線路的傳輸應(yīng)用：
1310μm工作區(qū)34Mb/s光端機(jī)的最大傳輸距離一般在50~70km，140Mb/s光端機(jī)的最大傳輸距離一般在40~60km。如果要超過這個最大傳輸距離，就必須增加光中繼器，以放大和處理經(jīng)衰減和變形了的光脈沖。目前的光中繼器常采用光電再生中繼器，即光一電－光中繼器，這相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ尽Ｈ绱?，就可以把傳輸距離大大延長。
目前常用的光中繼器有三種功能：再放大(re-amplifying)、再整形（re-shaping）、再定時（re-timing），這三種功能的光中繼器又稱為“3R”中繼器。但這種過程相對煩瑣，很不利于光纖的高速傳輸。自從摻鉺光纖放大器問世以后，光中繼實現(xiàn)了全光中繼，通常又稱為1R（re-amplifying）再生。
（4）工作波長
780-850 nm（光盤激光器）；1310nm或1550nm區(qū)域（光通信）。
2．光器件：（結(jié)合圖片和工程中的運(yùn)用講述）
（1）光纖活動連接器
（2）光分路器（OBD Optical Branch Device）
（3）光分波器
（4）光隔離器
（5）光衰減器
（6）光發(fā)送器
（7）光接受器
（8）光放大器
11.2.2 雙工技術(shù)
電信業(yè)務(wù)通常是雙向互交的，因此必須使用雙向傳輸技術(shù)把用戶的上行和下行業(yè)務(wù)信號分開。傳輸技術(shù)主要提供完成連接OLT和ONU的手段；
它分為基于光信號分割的空分雙工、向分雙工、波分雙工和基于電信號分割的時分雙工、碼分雙工、頻分雙工。
1．空分雙工（SDD）
類似空分復(fù)用（SDM）
（1）為當(dāng)前光接入網(wǎng)中運(yùn)用最多的技術(shù)。
（2）使用2跟光纖分別傳輸 兩個不同方向上的光信號，實質(zhì)是把2個方向上傳輸?shù)墓庑盘栐诳臻g分開到2根光纖中。
2、時分雙工（TDD）又稱時間壓縮（TCM）
（1）經(jīng)過時間壓縮的數(shù)字基帶信號分別調(diào)制同一波長的光信號，送到同一根光纖上傳輸。
（2）時分雙工必須考慮光纖中光信號的傳輸時延。
（3）優(yōu)點(diǎn)：時分雙工技術(shù)的設(shè)備可以由數(shù)字電路來簡單實現(xiàn)。
11.2.3 光復(fù)用技術(shù)
復(fù)用技術(shù)：是光纖接入網(wǎng)中實現(xiàn)同一根光纖的同一方向上進(jìn)行多路信號傳輸?shù)幕炯夹g(shù)。
目的：光纖傳輸媒質(zhì)和傳輸設(shè)備資源共享，降低成本，提高傳輸容量。
技術(shù)：波分復(fù)用（WDM）、時分復(fù)用（TDM）、頻分復(fù)用（FDM）：
1、WDM
（1）WDM用不同的光波長來區(qū)分各路信號的傳輸通路。
（2）WDM關(guān)鍵是利用合波器和分波器。發(fā)送段端：合波器把兩個或多個不同波長的載荷信息的光載波進(jìn)行會合，并耦合進(jìn)同一根光纖中進(jìn)行傳輸；接受端：分波器將不同波長的光載波進(jìn)行分離，并送給各個光接受器恢復(fù)各路的電信號。
2、TDM
（1）TDM是實現(xiàn)數(shù)字信號多路傳輸?shù)囊粋€廣泛采用的基本技術(shù)。用時隙來區(qū)分各路信號，并在同步系統(tǒng)的支持下進(jìn)行合路和分路工作。
（2）在光纖通信中，TDM可在電信號上進(jìn)行/在光信號上進(jìn)行：
電信號上進(jìn)行：發(fā)端---將各支路電信號采用TDM技術(shù)合并成一路高速電信號，然后進(jìn)行電/光變換，變?yōu)楣庑盘栐诠忖F中傳輸；接受端進(jìn)行光/電變換，恢復(fù)出高速電信號。再通過解復(fù)用恢復(fù)各個支路信號。
11.2.4 多址技術(shù)
1．多址技術(shù)的需要：光接入網(wǎng)中，一個OLT與多個不同位置的ONU連接，為點(diǎn)到多點(diǎn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要多址技術(shù)。
波分多址WDMA---利用不同的光波長來區(qū)分不同位置的用戶；
頻分多址FDMA---用不同的電信號負(fù)載頻來區(qū)分不同位置的用戶；
時分多址TDMA----用時隙來區(qū)分不同位置的用戶
2．多址技術(shù)與多路復(fù)用：多址技術(shù)與多路復(fù)用的原理相似，不同的是多址技術(shù)用戶端沒有復(fù)用器；而多路復(fù)用技術(shù)的用戶端有公用復(fù)用器，不同用戶在復(fù)用器之后分開。
3．測距：因為多個ONU 位于不同位置，時分多址技術(shù)需要具有復(fù)雜的OLT與ONU之間的測距技術(shù)。