一种二维光CDMA地址码的构造及实现方法

对光正交码(OOC)的特性和二维地址码的构造方法进行研究,介绍了一种用于OCDMA系统的二维时间/频率组合码的构造方法,分析该地址码的自相关和互相关特性,以及该地址码的实现方法.分析结果表明,由单极性码OOC构造而成的二维时间/频率组合码OOC/OOC不仅具有良好的自相关和互相关特性,而且可以通过采用光纤布拉格光栅编解码器和阵列波导光栅编解码器实现快速、灵活编码.     

OCDMA系统中2-D码和3-D码

光码分多址(OCDMA)技术主要应用在接入网中。设计大容量的地址码是该技术实用化的前提。本文在构造2 D素数码的基础上提出了一种用于OCDMA系统的空域/频域/时域3 D地址码。这种码基于素数序列运算。理论分析和数学计算结果表明，3 D码比2 D码的容量更大，系统带宽效率更高，误码率(BER)更低，表现出的性能更好。     

纠错编码对多速率OCDMA系统性能的改善

将纠错编码(ECC)和素数跳频码技术结合起来,研究了基于纠错编码的多速率OCDMA系统的结构方案,并对未进行纠错编码的多速率OCDMA系统及经过纠错编码的多速率OCDMA系统的误码性能进行了模拟分析和比较。结果表明:如果两系统使用相同码长的光地址码,则经过纠错的编码系统同未经过纠错的编码系统相比,其误码率有了明显的改善;在保持两系统信息传输速率和码片间隔相等的条件下,恰当地选取纠错编码系统的码长,不仅误码性能可得到改善,而且可降低编码器和解码器的制作难度和成本。     

基于最大值判决及光硬限幅器的光码分多址并行干扰抑制系统

针对光码分多址（OCDMA）的多用户干扰问题,提出一种引入光硬限幅器、基于最大值判决的光码分多址并行干扰抑制系统.该系统在发送端对比特“0”和比特“1”分别使用一个地址码和它的移位变形进行映射,以避免发送比特“0”时无光脉冲通过的问题,实现并行干扰抑制;在接收端光电检测器前引入一个光硬限幅器,判决电路采用最大值判决,以避免门限判决所引起的误判,进一步减小多用户干扰.阐述了其工作原理,系统采用光正交码作为地址码,PIN光电检测器,分析推导了系统的误码率表达式,进而对新型系统的多用户干扰抑制作用进行误码性能仿真.仿真结果表明,当信号光子到达率为25时,新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上,比常规并行干扰抑制系统改善2个数量级以上.     

多噪声背景下光码分多址多用户干扰的抑制

针对光码分多址(OCDMA)的多用户干扰问题, 研究采用APD光电检测器的系统中存在多种噪声情况下, 基于最大值判决的光码分多址并行干扰抑制方法的多用户干扰抑制效果。阐述了其工作原理, 即在发送端对比特“0”和比特“1”分别使用一个地址码和它的移位变形进行映射, 以避免发送比特“0”时无光脉冲通过, 实现并行干扰抑制; 接收端判决电路采用最大值判决, 以避免门限判决所引起的误判, 进一步减小多用户干扰。系统采用光正交码作为地址码, 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, 进行了数值仿真并与其他多用户干扰抑制方法进行比较。仿真结果表明, 本方法对多用户干扰的抑制作用与系统用户数和码重有关; 与引入双硬限幅器方法、多比特传输方法的多用户干扰抑制作用相比, 抑制效果要优于多比特传输的方法; 当接收功率较低时, 该方法优于引入双硬限幅器的方法, 因此可以有效的抑制多用户干扰。     

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.     

关于OCDMA系统安全性的研究

简要介绍了OCDMA系统的原理,分析了码型和码容量、地址序列的扩频作用对OCDMA安全性的影响,结合完全无差错探测几率给出完全探测到正确地址码所需探测次数的期望值,并以此重点分析了码字探测对OCDMA安全性的影响,比较分析了OCDMA技术与现代光纤保密通信技术的关系,给出了增加OCDMA系统安全性而采取的一些措施。     

光通信 光纤通信

TN914.53 2006032512一种基于组信息的并行干涉消除技术研究=A novel par-allel interference cancellationtechnology based on groupin-formation used in two di mensional optical OCDMA com-munication systems[刊,中]/谭庆贵(电子科技大学物理电子学院.四川,成都(610054)) ,胡渝…∥光电子·激光.—2006 ,17(1) .—77-81为了克服多址干扰( MAI)对光码分多址(OCDMA)通信系统性能的影响,针对提出的二维地址码MPC/OOC,研究了一种基于组信息的并行干涉消除(PIC)技术。考虑MAI、背景光(APD)噪声、热噪声和接收机噪声,详细分析…     

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.     

基于超结构光纤光栅的正交四相光码分多址编/解码器

正交四相序列编码相比于二相序列具有更大的码字容量和更好的互相关特性,因此更适用于光码分多址(OCDMA)无源光接入网.提出并实现了一种基于超结构光纤光栅的正交四相光码分多址编/解码器.该编/解码器采用A族四相序列作为地址码,在制作的过程中仅需一个均匀相位掩模板即可实现编码功能,并且在性能上与传统工艺制作的编码器相当.为了与不同波长信道相匹配,提出了变信道编码技术,仿真结果表明采用该技术的编码器具有更高频谱效率,因此得到更好的编/解码性能.对一个码长63,长度4.1 cm的正交四相编/解码器进行了信息速率为2.5 Gb/s.码片速率为156 Gchip/s的编/解码实验,取得了较好的编/解码效果.     

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。     

A new family of two-dimensional triple-codeweight asymmetric optical orthogonal code for OCDMA networks

A new generation algorithm of two-dimensional triple-codeweight asymmetric optical orthogonal codes for optical code division multiple access （OCDMA） networks is proposed. The code cardinality is obtained and the error-probability performance for corresponding OCDMA system is analyzed. The codes with two constraints （i.e., auto- and cross-correlation properties） being unequal are taken into account. On the premise of fixed system resources, the code of the error-probability performance, it is shown cardinality can be significantly improved. By analysis that the codes with different parameters have different performances. Therefore, this type of codes can be applied to support diverse quality of service （QoS） and satisfy the quality requirement of different multimedia or distinct users, and simultaneously make the better use of bandwidth resources in oDtical networks.     

光谱幅度编码OCDMA系统研究

针对单极性码在光码分多址系统应用中存在正交性和用户容纳能力较差的缺点，对采用双极性地址码的光谱幅度编码系统中接收端采用差分检测的方案进行了研究。讨论了用于差分频谱幅度编码方案中的地址码应满足的条件，对OOK和双极性编码系统方案，在考虑散弹噪声和热噪声的条件下，分析了误码率性能。通过数值计算，比较了“1”和“0”都发信号的系统和只有“1”发信号的系统性能。比较结果表明，双极性地址码方案可提高系统性能；另外，提高光功率还可改善系统性能。     

光码分多址系统中光学相关接收机判决阈值的分析

介绍了光码分多址系统中常用地址码（一维扩时码、二维码和三维码）的特点，并对它们各自的互相关均值和方差进行了理论分析。基于非相干光码分多址系统中光学相关接收机的基本原理，结合不同的用户地址码，对系统误码率性能进行了分析，得到了接收机最佳判决阈值与地址码基本特性参数和系统同时用户数间的关系。最后，给出了数值仿真结果。结果表明，对于采用特定地址码的光码分多址系统，只有选择合适的接收机判决阈值，系统的误码率性能才能达到最佳。研究结果对光码分多址系统中接收机判决阈值的选取具有一定的参考作用。     

Design of double-weight code for synchronous OCDMA systems with power control

Double-weight optical code division multiple access(OCDMA) systems are proposed for studying differentiated quality-of-service transmission. Based on quadratic congruence code(QCC), we construct a one-dimensional double-weight code family, which can be well utilized in incoherent synchronous double-weight OCDMA networks. By introducing algebraic transformation to code sequences of QCC in level 1, we obtain multiple double-weight codes with cross-correlation 1. Under the same-bit-power assumption, the performance of low-weight codes can be significantly improved and is always superior to that of high-weight codes in double-weight OCDMA systems with power control. This property is contrary to previous conclusions under the same-chip-power assumption.     

PIN versus Avalanche photodiode gain optimization in zero cross correlation optical code division multiple access system

In this paper, we show details of zero cross correlation (ZCC) code development and investigate performance by measuring bit-error-rates compared to other optical code division multiple access (OCDMA) codes using Avalanche photodiode (APD) and PIN photodetector. We present a configuration to determine how optical OCDMA systems can be applied with PIN and APD photodetector. Analysis of Avalanche photodiode gain optimization is discussed in ZCC code system. We also present analytical and numerical theoretical results for data transmission of spectrally encoded incoherent OCDMA signal and how signal-noise is being affected by using these two photodetectors.     

Rate adaptation of convolutional coded optical CDMA systems for improved goodput

Rate adaptation is a technique that enables the selection of the most suitable error-correction coding rate according to the real-time channel quality, therefore increasing the overall throughput. We propose the use of rate adaptive convolutional codes for amplitude encoded, binary on–off keyed optical code-division multiple access (OCDMA) systems. Conventional OCDMA systems have a bit error probability floor due to optical multiple-user interference (OMUI). A convolutional coded OCDMA system (CC-OCDMA) lowers the error floors with increased coding rates but at the expense of reduced goodput (throughput minus the redundancy bits or symbols). However, by exploiting the variation of OMUI with user number, it is shown here that rate adaptation offers larger and consistent goodput improvements compared to fixed coding rate CC-OCDMA systems for various traffic profiles. This advantage is also observed in comparisons with OCDMA systems using improved receiver designs and 2D wavelength/time signatures codes. Based on the analytical results obtained here and the commercial availability of convolutional coding chipsets, rate-adaptive convolutional coding for OCDMA systems is worth to be considered for practical implementation.     

Design and performance analysis of various one dimensional codes using different data formats for OCDMA system

In this paper, the design, implementation and performance analysis of various one dimensional codes in an OCDMA system for different data formats is presented. A number of different codes are used with optical CDMA to improve its error performance. Here, three such codes, optical orthogonal codes (OOC), Walsh Hadamard codes and zero cross-correlation (ZCC) codes have been compared using different data formats, NRZ raised cosine, NRZ rectangular, RZ raised cosine and RZ rectangular. It is found that NRZ raised cosine has the best system performance for all the codes used. After that, the three codes have been compared in terms of the BER, eye diagrams and received optical power using NRZ raised cosine modulation format. It is analyzed that ZCC codes have zero cross-correlation property. The simulation results revealed that ZCC codes can provide a better BER compared to the OOC and Walsh Hadamard codes and it is most suitable to be employed in the OCDMA systems.