基于TDM／TDMA的PON及其关键技术

本文介绍基于TDM／TDMA的无源光网络（PON）的概念、基本组成、功能结构及关键技术。     

可见光并行高速通信交织分多址技术研究

商用发光二极管(LED)调制带宽受限制约着可见光通信的传输速率,而灯具内通常有多个LED灯芯,为此提出了通过多个灯芯同时作为通信信源,利用交织分多址技术并行叠加,单一光电检测器(PD)接收的高速传输方案。由于LED驱动电压非负、PD只检测光强信息,为此提出了基于单载波开关键控(OOK)调制的发送传输结构、接收端多LED检测和重复码译码算法;研究了可见光OOK调制的信噪比(SNR)性能估计算法;仿真中,与等条件的多载波直流(DC)偏置光正交频分复用相比较,该方案在误码率(BER)、抗非线性等性能上更优。     

一种2D—RAKE接收机

在DS—CDMA无线移动环境中，存在严重的多址干扰和多径衰落。本文利用自适应天线阵列分离出多径信号，利用RAKE消除多径衰落。导频位符号辅助(PSA)信道估计用来对BAKE的输入端进行加权，天线阵列的加权系数的自适应更新是采用RLS算法而得。结果表明，该方案具有很强的抗多径干扰和多址干扰的能力。     

一种混合WDMA-OCDMA系统归一化吞吐量性能研究

理论分析了一种混合WDMA-OCDMA系统的归一化吞吐量性能.研究了光差拍噪声对系统归一化吞吐量性能的影响.提出了BCH信道编码的方案来改善系统性能.结果表明,当系统负载较轻时,归一化吞吐量略微下降;但当系统负载中等或较重时,归一化吞吐量明显提高.同时,BCH信道编码提高了WDMA-OCDMA系统的归一化吞吐量峰值.     

一种混合WDMA-OCDMA系统的性能分析

分析了一种混合WDMA OCDMA系统的性能,该系统将可用带宽划分成两部分,一部分用于OCDMA用户,另一部分用于WDMA用户。当可用带宽在WDMA与OCDMA之间不同的分配情况下,研究了该混合系统的总用户数和频谱效率。分析结果表明,在要求的误比特率条件下,随着OCDMA系统占用波长信道数目的增加,WDMA OCDMA混合系统的总用户数将增加,而系统的频谱效率将急剧下降。     

非正交多址光通信系统信道均衡的虚拟时反方法

室内非正交多址(non-orthogonal multiple access, NOMA)可见光通信系统(visible light communications, VLC)可实现高速率多用户通信,但多径效应会造成通信可靠性及用户公平性明显下降,为此,提出一种虚拟时间反转技术(virtual time reversal mirror, VTRM)对NOMA-VLC进行信道均衡,消除多径效应对通信过程的影响。分析了多用户场景下室内NOMA-VLC系统模型及其通信光链路的特性,依据光链路增益的稀疏特性采用稀疏度自适应匹配追踪(sparsity adaptive matching pursuit,SAMP)算法,估计NOMA-VLC系统的信道冲激响应(channel impulse response, CIR)。在此基础上,采用VTRM方法对NOMA-VLC进行信道均衡,通过VTRM的时空聚焦特性减少信道衰落影响,并重构接收信号,抑制多径效应。理论分析和实验结果表明：经论文算法均衡后的NOMAVLC系统,在满足前向纠错(forward error correction,FEC)误码率阈值的同...     

联合空时编码的水声多用户节点协同并行传输多址接人协议设计

针对水声信道长传播时延特点导致水声通信网吞吐量低的问题,提出了一种多节点协同并行传输的多址接入协议。该协议由接收端发起预约,在距离认知的基础上对预约节点划分协同传输小区,从而构建多用户节点的多输入多输出集中式网络架构;采用空时码对数据包编码,并合理规划数据包的发送时刻,使同一小区的多个用户节点发送的数据包在设定时间偏差范围内同时到达接收端,而不同小区的数据包以包链形式到达,实现多用户节点的无干扰、高效并行传输。仿真实验结果表明,与已有的其它两种协议相比,设计的协议通过空时复用的方法大幅缩短了平均端到端时延,显著提升了归一化网络吞吐量。      

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.     

一种半双工EPON系统的性能分析

提出了改进的上行光环回技术和冲突检测技术以解决现有全双工CSMA/CD EPON方案中上行环回光功率损耗过大和冲突检测实现困难等问题.提出了一种半双工CSMA/CD EPON方案.通过理论推导和仿真验证,说明了虽然接入网系统中上/下行业务量往往是高度不对称的,该半双工CSMA/CD EPON的吞吐量性能与现有的半双工以太局域网的吞吐量性能相当.