基于OCDMA的局端光收發(fā)機關鍵技術研究.pdf

1、光碼分多址(OCDMA)具有可隨機接入、頻譜利用率高、安全性強、成本低、能克服電子瓶頸等優(yōu)勢吸引了眾多研究者的眼球，成為光纖通信領域的研究熱點之一，成為實現真正意義上的全光通信網絡最有希望的多址復用技術，也被視為下一代無源光網絡(PON)的最佳候選方案之一。缺少可實際應用的高性能光地址碼、多址干擾(MAI)以及編解碼器成本高、實施困難、重構困難仍是目前OCDMA系統(tǒng)的幾大主要技術瓶頸，同時也使得OCDMA系統(tǒng)在PON應用中難以體現競爭力

2、。這使得OCDMA-PON仍處于實驗階段，阻礙了其商業(yè)化的進程。因此，尋找一種成本低廉、可重構性好、傳輸性能優(yōu)良的OCDMA編解碼器成為OCDMA商用化的一個迫切需求。本文主要圍繞OCDMA局端收發(fā)機的編解碼器理論算法、軟硬件架構及網絡管理系統(tǒng)等關鍵技術進行研究和實踐，以期尋求OCDMA-PON進一步實用化的思路。
　　1.分析研究了目前OCDMA技術和PON的發(fā)展現狀，給出一種基于局端電光可重構編解碼、遠端集中固定全光編解碼的P

3、ON方案，進一步提出一種新的電光OCDMA二維編解碼器方案及算法，給出了編解碼算法的數學模型，并通過速率為5Gbits/s、兩用戶的系統(tǒng)仿真驗證了算法的可行性及性能。該方案相對實施簡單、重構簡單易控，可降低設備的成本和復雜度，有較好的應用價值，為OCDMA系統(tǒng)實用化提供了一種新思路。
　　2.設計了一種基于OCDMA的局端光收發(fā)機軟硬件架構，完成了該軟硬件架構的搭建開發(fā)，并基于該架構完成了速率為312.5Mbits/s、兩用戶的局

4、端光收發(fā)機系統(tǒng)實驗，實驗結果表明用戶信號在該系統(tǒng)中解碼后能被零誤碼地準確恢復，進一步驗證了局端光收發(fā)機架構、編解碼算法的可行性及性能。理論上，該編解碼器進一步加入抑制多址干擾算法并采用高性能地址碼后，系統(tǒng)并發(fā)用戶量也會得到巨大的增加。通過分析，該方案下的OLT單端口下行速率可達128Gbits/s，具有很好的應用潛力。
　　3.分析研究了網絡管理及網絡管理模型的組成要素，從體系結構、信息模型和通信模型等方面結合OCDMA-PON對

5、SNMP協議進行了管理站與OLT交互通信的分析，并在參考OMCI基礎上設計OLT與ONU之間的通信方式;對OCDMA-PON中的OLT進行網絡管理模型的分析和研究，給出了OCDMA-PON的網絡管理系統(tǒng)架構，并給出本文設計的初步軟件架構，分析管理站、OLT、ONU之間通信的交互過程，最后給出了OLT系統(tǒng)軟件和ONU系統(tǒng)軟件的總流程。
　　4.詳細介紹了OLT和ONU系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境的搭建方法及步驟，分析研究并詳細闡述了在OCDMA