在点对点的系统中,信道的接入称为复用,而在接入网中则称为多址接入。所以对应的频分复用称为频分多址接入(FDMA),在光域内的频分复用则称为波分复用(WDM);对应的时分复用称为时分多址接入(TDMA);对应的码分复用则称为码分多址接入(CDMA);对应的正交频分复用称为正交频分多址接入(OFDMA),如图8-3所示。也可以综合使用几种接入方法。目前的PON均使用TDMA技术,而第3代(3G)移动通信使用CDMA技术,而第4代(4G)移动通信则使用正交频分多址接入(OFDMA)。
时分多址接入(TDMA)是把传输带宽划分成一列连续的时隙,根据传送模式的不同,预先分配或者根据用户需要分配这些时隙给用户。
由于光纤的传输带宽很宽,所以可以采用波分多址接入(WD-MA)技术实现多个ONU的上行接入。每个ONU用一个特定的波长发送自己的数据给OLT,各个波长的光信号进入光分路器后复用在一起,OLT使用滤波器或阵列波导光栅(AWG)解复用器将它们分开,然后送入各自的接收机将光信号变为电信号。
码分多址接入(CDMA)系统是一种扩频多址接入技术,它允许多个用户使用同一个物理介质,在同一个电载频上同时传送比用户基带频谱宽得多的信息。在CDMA发送端,每个信道采用互不相同的地址码调制所发送的信号;在接收端,采用与要接收信道相同的地址码进行相关检测,即对每个信道的编码进行反转换,就可以从混合信号中选出想要的信道来(见图8-7)。
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图8-3 四种基本的多址接入技术
a)波分多址(WDMA) b)时分多址(TDMA) c)码分多址(CDMA) d)正交频分多址(OFDMA)
和CDMA一样,正交频分多址接入(OFDMA)也是一种多载波调制技术,同时也是一种复用技术。该技术将信道分成若干个相互正交的副载波(子)信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,然后分别调制到每个副载波上发送传输。OFDMA与传统的频分复用(FDM)原理基本类似,即把高速的串行数据流通过串并转换,分割成低速的并行数据流,分别调制到若干个副载波频率子信道中并行传输。不同的是,正交频分技术利用了各个载频之间频域的“正交”特性和时域的重叠特性(见图8-4),使各副载波信号互不干扰,而频谱利用率又比传统的频分复用高,可利用数字信号处理(DSP)芯片实现部分功能。可使用快速离散傅里叶逆变换和离散傅里叶变换来实现OFDM系统中的调制和解调,从而大大简化了OFDM发送端和接收端的结构。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。OFDM技术的最大优点是能对抗频率选择性衰落或窄带干扰。因此OFDMA是第4代(4G)移动通信网络中的核心技术。
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