基于2D-OOC的OCDMA系统的地址码结构研究

提出了二维光正交码(2D-OOC)设计方案,围绕光码分多址(OCDMA)技术实用化的两个主要指标-最大并发用户数和系统误码率的改进和提高,系统地研究了基于2D-OOC的OCDMA的性能,分析了2D-OOC码字的相关性,导出了系统的最大用户容量,详细研究了2D-OOC系统以多址干扰为主的系统误码率.研究表明:较之一维时域扩频码或一维谱域扩频码,2D-OOC系统性能大大提高,在大信息量传输时,适当选择码长和码重,系统总容量可高达Tbits/s量级,性能优于基于1D-OOC的OWDM和OCDMA混合系统.     

基于2D-OOC的OCDMA系统的地址码结构研究

提出了二维光正交码 (2D OOC)设计方案 ,围绕光码分多址 (OCDMA)技术实用化的两个主要指标—最大并发用户数和系统误码率的改进和提高 ,系统地研究了基于 2D OOC的OCDMA的性能 ,分析了 2D OOC码字的相关性 ,导出了系统的最大用户容量 ,详细研究了 2D OOC系统以多址干扰为主的系统误码率 .研究表明 :较之一维时域扩频码或一维谱域扩频码 ,2D OOC系统性能大大提高 ,在大信息量传输时 ,适当选择码长和码重 ,系统总容量可高达Tbits/s量级 ,性能优于基于 1D OOC的OWDM和OCDMA混合系统 .     

时域相位光码分多址系统性能分析

给出了时域相位光码分多址系统(OCDMA)的噪声模型,提出了由码间串扰(ISI)所引起的自差拍噪声(SB)概念.利用鞍点近似法分析了多址干扰(MAD、码间串扰、自差拍等噪声对系统性能的影响,给出了系统误码率公式.对最佳门限接收系统以及采用光硬件限幅器的系统性能进行了仿真研究.表明"1"码的误判概率是影响系统的决定性因素.也是开关键控(OOK)系统难以克服的主要问题.最后给出一种采用双编/解码器平衡检测系统的原理框图,分析其性能,并与传统OOK系统比较,结果表明其性能有较大的提高.     

用遗传算法构造光正交码

提出了一种利用遗传算法构造任意码长、码重、自相关限、互相关限光正交码(GA-OOC)的方法,设计了新的码字矩阵;分析了基于GA-OOC的光CDMA系统的误码率性能。仿真结果表明:该算法具有构造算法简单、易于编程实现的特点;与基于PC,EPC,QC和BIBD-OOC的光码分多址系统相比,GA-OOC的光码分多址系统具有更好的误码率性能。GA-OOC有望用于构造二维光地址码。     

相位编码光码分多址系统中的非高斯分析方法

随着相位编解码器关键技术的突破,精确分析相位编码光码分多址(OCDMA)系统误码率性能显得十分必要。为了精确分析相位编码光码分多址系统误码率性能,提出了一种基于判决变量的矩母函数和鞍点近似的非高斯近似方法,该方法能够精确考虑多址干扰、散粒噪声、热噪声各自的统计特性和相互间的非加性关系。比较了高斯近似、精确计算和文中所提出方法在分析相位编码系统误码率时的计算精度和复杂度,结果证明该分析方法具有分析精度高、计算复杂度低的优点。     

多噪音背景下引入光硬限幅器及并行干扰抑制器的光码分多址系统

为了抑制光码分多址中的多址干扰及多噪音,提出了一种引入光硬限幅器及基于最大值判决的并行干扰抑制器的光码分多址系统.在系统中存在APD噪音及热噪音的情况下,研究了系统对多址干扰的抑制作用.系统采用光正交码作为地址码,APD作为光电检测器,分析推导了系统的误码率表达式.根据所得的误码率表达式,进行了数值仿真,比较了该方法与其他方法的多址干扰抑制效果.研究结果表明:与现有其他有效方法(单比特引入一个光硬限幅器、单比特引入两个光硬限幅器、多比特传输、多比特引入光硬限幅器、基于最大值判决的并行干扰抑制器等)相比,本系统对多址干扰的抑制作用优于并行干扰抑制器、多比特传输、多比特引入光硬限幅器方法;当接收功率较低时,该系统优于引入双光硬限幅器的方法,因此可以有效的抑制多址干扰及多噪音.     

Turbo码对快跳频光码分多址系统性能的改善

在考虑多用户干扰、色散效应和差拍噪声的情况下,分析了Turbo码对二进制脉冲位置调制(BPPM)的快跳频光码分多址(FFH OCDMA)系统性能的影响.在均匀交织器的情况下,用Turbo码的条件重量枚举函数得到了该系统的误码率的上界.数值模拟表明,Turbo码对FFH OCDMA系统的误码率性能有明显的改善,并且随着用户数的提高,Turbo码对误码率的改善程度也随之提高.也就是说,在一定的误码率性能要求下,Turbo编码的FFH OCDMA系统增加了同时使用的用户数.     

截短的单重合码对降低FFH-OCDMA系统差拍噪音的研究

在相同的系统结构下,提出一种截短的单重合码来有效降低差拍噪音对快跳频光码分多址(FFH-OCDMA)系统误码率性能的影响,并对其进行了理论分析和数值模拟.结果表明,当同时用户数较多时,该方案能显著改善FFH-OCDMA系统的误码率性能.     

光分组交换网络中多组光正交码组合光标签识别处理及实验

报道了光分组交换网络中基于多组光正交码组合光标签的识别与接收实验,光标签采用了码长为19,码重为3的2组光正交码组合光标签方案.给出了基于多组光正交码光标签的光分组交换网络(MOOC-OPS)基本原理,通过分析指出在MOOC-OPS网络中处理多组在时域上非连续、随机、突发光标签是现实MOOC-OPS关键技术之一.设计出了基于展宽网络和放大器级联方式接收多组低功率窄脉冲(MOOC-OPS网络的光标签)的实验方案,完成了实验电路板制作与实验验证.实验结果表明成功地实现了MOOC-OPS网络中周期为2ns基于多组光正交码光标签脉冲的识别接收,验证了该方案的可行性.     

用于二维光址多分址系统的代数同余码研究

总结了线性、二次和双曲等有限域内的代数同余运算在光码分多址系统中的应用,将代数同余码分为三类：跳频码、扩时码和跳频扩时码,并给出它们的构造公式。提出了一种同时采用这三类编码分别用以提供不同类型用户服务的二维光码分多址方案,该系统方案尤其适合于大量用户需要常规服务,而少部分用户需要高速或高服务质量(QoS)服务的情况,具有对速率和服务质量的强适应能力。为了证明该系统方案的可行性,首先证明了三种码字的互相关常数,然后推导了达到各种互相关值的概率,最后得出混合系统中不同类型干扰对系统误码率的影响,并进行了数值分析与讨论。     

Multiple access interference cancellation in Manchester-coded synchronous optical PPM-CDMA network

A new interference cancellation technique for direct-detection optical code- division multiple-access (OCDMA) network employing pulse-position modulation (PPM) is proposed in this paper. The multiple access interference (MAI) estimation is achieved by pre-reserving one of optical spreading code sequences at the receiver based on the correlation property of padded modified prime codes (PMPC). The estimated interference is then cancelled out after photo-detection process. Additionally, the transmitted signal is Manchester-coded to further improve the system performance. Based on this proposed interference canceller in a shot-noise limited regime, we have obtained an expression for the upper bound of the bit-error probability (BEP) taking into account effects of both MAI and shot-noise. This BEP is compared with that of a PPM-OCDMA without cancellation. Finally, the receiver structure of the proposed optical network unit (ONU) is fairly simple to compare with the conventional cancellation schemes.     

无线光码分多址中一种改进的盲多用户检测算法

干扰消除是无线光码分多址(CDMA)通信系统中的一项关键技术。分析了基于递归最小二乘(RLS)算法的盲多用户检测算法的原理及性能,并将其应用于采用光正交码的无线光CDMA系统中。讨论了该系统中遗忘因子的选取原则及其对算法的收敛性和系统误码率性能的影响。为了克服固定遗忘因子所带来的矛盾,提出了一种改进的变遗忘因子RLS盲多用户检测算法,并对遗忘因子进行了修正。结果表明,采用改进的方法后系统能获得较快的收敛速度和跟踪速度,收敛时的估计误差也较小,而且信号干扰比由传统算法的6dB提高到9dB。说明采用变遗忘因子的RLS算法不仅适合于采用光正交码的无线光CDMA系统,而且跟踪期望用户信号的性能良好。     

基于超结构光纤光栅的全光编解码性能分析

分析了光码分多址(OCDMA)系统中超结构光纤光栅(SSFBG)编解码器的相关特性, 考虑了输入脉冲宽度、SSFBG编解码光栅之间的波长偏移以及光栅的折射率调制振幅对全光编解码性能的影响。结果表明, 随着输入脉冲宽度和编解码光栅之间的波长偏移量的增加, 自相关峰值旁瓣比和自互相关峰值比下降, 即编解码性能出现下降; 编解码器的插入损耗和相关性能间存在矛盾, 需要折中考虑SSFBG折射率调制振幅的选取。建立了基于SSFBG编解码器的时域相位编码OCDMA系统的数学模型, 考虑了差拍噪声、多址干扰、接收机噪声以及接收机的带宽限制对系统性能的影响, 采用全光阈值技术和turbo编码来提高相干扩时OCDMA的系统性能。     

All-optical code routing in interconnected optical CDMA and WDM ring networks

We propose an all-optical hybrid network composed of optical code division multiple access (CDMA) rings interconnecting through a reconfigurable wavelength division multiplexing (WDM) metro area ring. This network retains the advantages of both the optical CDMA and WDM techniques, including asynchronous access and differentiated quality of service, while removing the hard limit on the number of subscribers and increasing network flexibility. The all-optical network is enabled by using nonlinear optical loop mirrors in an add/drop router (ADR) that performs code conversion, dropping, and switching asynchronously. We experimentally demonstrate the functionalities of the ADR in the proposed scheme asynchronously and obtain error-free performance. The bit-error rate measurements show acceptable power penalties for different code routes.     

适用于同步光码分多址通信系统的同步光码及其全光可调编/解码器

异步光码分多址通信系统,要求用户地址码具有好的循环自相关和互相关特性,因此,系统中的用户数受到很大的限制;而对同步光码分多址通信系统,只要求光地址码是非循环相关意义下的准正交,从而可实现较大的用户数,因此具有广阔的应用前景.实现同步光码分多址的关键之一是同步光码的设计和可调光编/解码器的实现.本文介绍了同步光码的构造方法,给出了同步光码的构造过程,分析了码的容量,提出了全光可调同步光码编/解码器的实现方法.     

Performance analysis of electronic code division multiple access based virtual private networks over passive optical networks

A solution for implementing multiple secure virtual private networks over a passive optical network using electronic code division multiple access is proposed and experimentally demonstrated. The multiple virtual private networking capability is experimentally demonstrated with 40 Mb/s data multiplexed with a 640 Mb/s electronic code that is unique to each of the virtual private networks in the passive optical network, and the transmission of the electronically coded data is carried out using Fabry-Perot laser diodes. A theoretical scalability analysis for electronic code division multiple access based virtual private networks over a passive optical network is also carried out to identify the performance limits of the scheme. Several sources of noise such as optical beat interference and multiple access interference that are present in the receiver are considered with different operating system parameters such as transmitted optical power, spectral width of the broadband optical source, and processing gain to study the scalability of the network.     

Two-Dimensional Optical Data Transmission with Space-Time Conversion Combined with Code Division Multiple Access

A new scheme for two-dimensional parallel data transmission with a femtosecond laser pulse through a single-mode fiber, which is based upon one-dimensional space-time conversion technique in conjunction with code division multiple access (CDMA), is implemented and numerically demonstrated. Since many one-dimensional spatial data, which are encoded with their own M-sequence code, must be embedded in a single pulse, the bit-error rate performance degrades compared with conventional CDMA driven by many unsynchronized pulses. Still, two-dimensional digital images in a 16 bits × 16 bits plane (256-bits parallel data) are successfully transmitted by a single femtosecond laser pulse at an equivalent transmission rate of 1.6 Tbit/s and recovered by spectral holography.     

星型光码分多址系统中的远近效应

分析了星型拓扑结构光码分多址系统中的能量损耗,阐明了远近效应产生的主要原因。在考虑远近效应的情况下,对系统的误码率进行了理论推导和数值仿真。结果表明,目标用户和干扰用户之间的功率差越小,系统的误码率也就越高。提出几种抑制远近效应的可行方案。     

Performance Enhancement for Optical Fast Frequency-hopping CDMA Systems by BCH Channel Coding

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｏｐｔｉｃａｌｆａｓｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｉｎｇｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓ (ＦＦＨＯＣＤＭＡ)ｈａｖｅｒｅｃｅｎｔｌｙｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄａｓａｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｌｏｃａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋｓ(ＬＡＮｓ) [1,2 ] .Ｉｎｔｈｉｓｓｃｈｅｍｅ ,ＦＢＧｓａｒｅｃｏｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ,ｗｈｉｃｈｓｌｉｃｅｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｉｎｃｏｍｉｎｇ ｐｕｌｓｅｔｏｒｅｆｌｅｃｔ .Ｔｈｅｏｕｔｐｕ…