全光分組交換網(wǎng)絡(luò)中的編解碼技術(shù)研究.pdf

1、由于具有可隨機異步接入、軟容量、安全性好、頻譜資源利用率高、資源分配靈活、高速全光處理、低復(fù)雜度等諸多優(yōu)勢，光碼分多址技術(shù)(OCDMA)在光分組交換(OPS)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用正受到更多的關(guān)注。目前，能夠提供多樣化服務(wù)質(zhì)量(QoS)傳輸?shù)目烧{(diào)功率變碼重OCDMA系統(tǒng)正在成為研究的一個熱點。本文圍繞用于光分組交換的OCDMA編解碼技術(shù)比如變碼重地址碼設(shè)計、系統(tǒng)性能分析、改進的編/解碼器以及檢測接收裝置和OCDMA在OPS中的應(yīng)用等方面進行了研究

2、。
　　本文介紹了用于OCDMA地址碼設(shè)計的數(shù)學基礎(chǔ)和基本原理；基于Galios域，在二次同余碼(QCC)基礎(chǔ)上，利用循環(huán)移位、子序列填充和交換、序列轉(zhuǎn)置等代數(shù)變換構(gòu)造了能夠滿足各種非相干OCDMA需求的多樣化二次同余碼(DQCC)。與改進素數(shù)碼(MPC)相比，DQCC的碼字基數(shù)增加一倍、碼集多樣、可變碼重、互相關(guān)特性好，能滿足多樣化QoS的需求。而且，具有恒定帶內(nèi)互相關(guān)(IPCC)值的改進QCC(MQCC)碼字序列能夠用于非相干

3、譜幅度編碼OCDMA(SAC-OCDMA)系統(tǒng)。為能夠提供多樣化的QoS傳輸，分析了DQCC在功率可調(diào)雙碼重OCDMA系統(tǒng)中的性能，評價了在功率和碼重同時變化時對系統(tǒng)誤碼率(BER)性能的影響。為了改進系統(tǒng)性能，基于先進光邏輯與門和異或門設(shè)計的雙級多階復(fù)合光邏輯門在接收端實現(xiàn)了不同層級功率信號的識別。因此，該復(fù)合光邏輯門能有效抑制不同層級功率信號之間的多用戶干擾(MAI)，改善OCDMA系統(tǒng)的BER性能。為了能夠完全消除MAI對OCDM

4、A系統(tǒng)的影響，基于重構(gòu)等效啁啾(REC)技術(shù)設(shè)計了用于SAC-OCDMA的具有色散補償和MAI消除功能的平衡 FBG解碼器，并利用負二項式分布(NB)模型對系統(tǒng)的性能進行了分析、建模和評價。同以往的Gaussian近似模型相比，基于NB模型的評價更為接近實際值，能夠全面反映功率變化情況下的系統(tǒng)BER性能變化趨勢。接著，為了消除地址碼序列必須具有固定IPCC值的限制，設(shè)計了改進的平衡三支路檢測裝置。它不但能實現(xiàn) MAI消除功能，而且能夠消

5、除SAC-OCDMA對碼字設(shè)計必須具有固定IPCC值的限制。因此，很多已經(jīng)提出的地址碼可以直接應(yīng)用于SAC-OCDMA系統(tǒng)，以另一方式解決了嚴重制約SAC-OCDMA系統(tǒng)的碼字設(shè)計問題。介紹了OPS核心節(jié)點和邊緣節(jié)點的結(jié)構(gòu)及其工作原理，設(shè)計了全光多粒度分組交換節(jié)點架構(gòu)。基于 DQCC，分析和評價了光碼標簽在 OPS網(wǎng)絡(luò)中的性能與二項式系數(shù)、跳數(shù)以及碼重個數(shù)的關(guān)系。提出了利用并行編碼結(jié)構(gòu)和延時模塊的串行光碼標簽(SOCL)產(chǎn)生方案，仿真驗