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1、浙江大学硕士学位论文光码分多址（OCDMA）通信系统研究及实现姓名：王福昌申请学位级别：硕士专业：光通信技术指导教师：何赛灵;陈彪20060501渣疆大学壤 论之Y8 7 7 2 7 8摘要与光时分多址( o T D M A ) ，波分多址( w D M A ) 等多址技术相比，光码分多址：D M A ) 技术凭倍其高安令保密健，软容量，支持昴步接入，黼络管理髓捷等饶蘸，吸引了越来越多人的注意和研究，并被认为在未来的光网络，特别是光接入网中巨大的发震潜力。本文主要是在介绍o c D M A 关键技术的基础上，对O c D M A 的系统究现及网络组方两谶行分轿与研究，主要内容包捂：1 概括o
2、c D M A 技术的发展状况及自身特点。2 较详细逢赍缡0 c D M A 关键技术，螽琏蟠十鹤酶构造，编解玛器的实现等。3 研究O c D M A 的系统组成，并成功实现了几套实验方案。箱户数摆速率为l5 5 M 掰s 的维o e D 醚A 谱域系统单用户二维时域 普域O c D M A 系统篱速二维时域，谱域0 c D M A 褫频蘩输演示系统双用户二维时域谱域O c D M A 系统4 ，分橱0 e D 嘲A 的盔嘲 生能，并提出了蛰M A 网络瀚关键缀 牛一毙分括复箍爨D M ) 的实现方案，并对该方案避行了仿真分析。5 ，奔缨0 e D 醚A 在援入掰及空闯毙透信等中游应焉瓣景。建
3、词；光码分雾址( o c D M A )o c D M A 编解码器o c D M A 刚络党分捅鬟用嚣f o A D M )濑江夫学豫十沧文A b s t r a c tA m o n gt h ea c c e s st e c h n i q u e so fr n o d e mo p t i c a lc o m m u n i e a t i o n s ，o p t i c a lc o d e d i V 城o nm u l t i p i 昏瓣c e s s ( O C D M A ) sg e 髓i n gm o r e 赫dm o 钟a 挂。f l t i o nt h
4、鑫no p 硅c a lt m e d v 蕊o nm u l t i p l e * a c c e s s ( 0 T D M A ) o rw a v e l e n 舒h d i v i s i o nm u h i p l e a c c e s s ( W D M A ) f o ri t ss u c hg o o da 差喇确t e sa sh i g hs e e 畦出舅s o 蠡e a p a e 娃弘a S y n c h n o u sa c 。e s s ，e o n V e n i e n tn e t W o 像m a n a g e m e n ta 1 1 d
5、e t c O C D M Ai Sr e g a r d e da so n eo ft h em D s tp o 把n t i a lt e c h n i q u e si nt h e艇t l f 印糸属n e 嘞汰s ，e 警e c i a 鞋y 诬t h 。印t e 越a e s sn 醇w 秘k s 。T h i sm e s i sm a i 柚yd i s c u s s e dt l l er c a l i z a t i o no f O C D M As y s t e ma n ds o m en e t w o r ke l e 趱e n t s # & r 磕
6、e i 诗t 蕊赶i o no f 娃1 e O e o 醚A k 秽t e e | l 珏i q 辩s 1 氇e 琳越扭c 黼l s a f eo u t l i n e da sf o l l o w s 1 。乳融m 霸辩n 狞& V e l o p 越e 珏t 翘d 靶e e n t 艄e a 托莪a 姥i 姆e 辩e 赫重s 西o p l i c 越C D M A 毫sw e l la st h ea d v a n t a g e so f 0 C D M A 2 ，L 融托d 黼蠢y Z et bk 姆e e h i 罐u e s 。fO C 蛰艇A ：如s i 静o f 勰d
7、把s se o e s ，f e 越i z 撼i 。no f c o d e ra n dd e c o d e ra n de t c 3 A 黼l y z ct h op e & 黝籀1 c eo f o c 差) M As y 辩m ，鞠ds o 黻e 翠s t e 摭1s o l 驻硅o n sa 犯疆i s e d 。O n e - d i m e n s i o n a ls p e c t r a IO C D M As y s t e m ( D a t ar a t e ：15 5 M b s ) o n eu s e t w 。一采m e n o n a lw a v d
8、e n g 蠡- t i m eo C D M As y s 艳m s ，Ah i g hd a t ar a t ed e m os y s t e mo fO C D M Av i d e om m s m i s s i o n 孙ou s e 抟一d i 黜n s i o 赋w d v e l e n 啦* t i m eO c D M A s y s 托m 4R e s e a r c ht h eO C D M An e 似o f k s ，a I l ds o l u t i o n st oO C D M A * b a s e do p l i c a Ia d d - d
9、p o pm u l 蛀p l e x e r ( o A D M ) e k m e 玳瓣p mu p ds j m n j a t e d 5 I I n r o d u c es o m e 印p l i c “o np r o s p e c t so fO C D M At e c l l l l i q u e s ，i n c I u d n ga p p l i c a t i o n si nf k e s p 尊c eo p t i e a ll i n k S ，a c c e s sn e t w o r k sa n de l ：c K e y 确7 翅畦s ：o 球
10、c a l d e d i v s 黼m 擅 p l 。韪c c e s s ，o c D M 矗c 艇e r 明dd e e o d 铒O c D M An e t w o r k s ，o p t i c a la d d d r o pm u l t i p l e x e r ( O A D M )I 】 。 巍透信发震回鼷第章绪论光逶筵戆发震史可敬追溯至l 硬千年嚣古A 剩翅烽火进舒通售驰年代。然两妻到2 0世纪6 0 年代，随着激光器的出现，以及随后英籍华人黼锟博_ 土及霍克姆博士提出的可阻剥用光攀纾维迸纾透信的爨想，现代毙通信老。真正出璃。1 9 7 0 年，壤宁公司开发爨了第一
11、根可用做远距离传输的光纤，这使得利用光纤进行通信成为了现实。由于光纤嫩信其寿与生缨来的离速、丈容避及毫可瓣性等正与毖拟的巨大毯点，各国竞棚进行研究，并于1 9 7 7 年，美图最先实现了商用，随后各困也开始用光纤替代传统的电缆，人类也开始进入= 毙纡时代。经过数十年的发展，在无源、有源光器件发展的基础上，光通信系统也得到了巨大发展，主襞可分为以F 三个蓬要阶段：蕊于0 8 5 “m 多模光纤的光通信系统蕊手l3 牟m 多摸光纤，擎蔽宠绎夔光懑信系统基了二1 5 m 单模光纤的光通信系统色散位移光纤( D s F ，G 6 5 3 ) 链应用于第- ：代光纤通信系统的一项煎要成就。普通单模光纡的
12、零色敞波长在1 3 lM 2 附件，色敞位移光纤将零崴敞波长从1 - 3 1 删穆到15 5 ，从而有效地解决了l5 5 m 光通信系统的色散问题。2 0 臻纪s 0 年代发骥豹巍纾教大嚣是毙纾疆信貔一场革命，实臻了滚长透弱、速率透明和调制方式透明的光信号放大，从而推动了粟用波分复用技术的新一代光纤系统的巍翅他。在2 0 世纪9 0 年代的十年问，光纤通信依然快速发展，在充分掌握了光传输技术之薅，还实现了光遘道弱复用秘髂复嗣技零，突现了竞壤号爨交换和转出技术等。这梯兜纤通信技术逐步渗入并扩展剖数据链路层和网络层，不但承担了数据传输的功能，述具蘩了定的交换能力帮臻由挠力。这些交叉连装、交换秘豫出
13、等功能戆实现舞智能毙溺络( A S O N ) 的发展奠定了撼础。灏疆大学碳士论文智能光网络鼹由众多翻际标准化组织制定的新一代传送删体系架构，在s D H 和w D M 传送网络基础_ 卜_ ，通过引入新的控制、F 瑟实现嘲厄的动态配置和保护，恢复功能。智能光网络的兴趣和发展摊动着光通信技术的功能和结构的深刻变革，不但允许动态控带和分配光掇络资源，还g l 入众多新的智能监务类型，充分调度现有瞬光嘲络资源，有效挖掘现有的已铺光缆的成用潜力，使光网络从传统的基础传送网向业务网方向演进。随着数十年光通信技术的实蘑鬣进程，蕊内岁 对光遁信技术的理论研究帮实验骈究仍在继续。为进一步提高信息传输性能，各
14、国研究机构又陆续提出了光码分多址( o c D M A ) 概念，并在藏基础王二进行深入静系统醑究帮实验谂证，并虽认为竞礴努多址系统可以与A s o N 结合，进一步挖掘光传送系统的容量并提高光网络的性能。光通信技术撵为信惑遴信产煎熬重要支控帮下一代隧络( N G 挂) 静核心支撵技术，在未来还将继续保持持续发展的趋势。而结台O c D M A 和w D M ，o T D M 等先进技术的智髓全党瓣络，褥成为未采光霹络发攫懿主簧磷究强檬。 。2 光通售巾的复爝多址技术自2 0 世纪9 0 年代以来，随着数据通信的迅速发展。特别是I n t e m e t 业务量呈爆炸性增长，数据传输闽带宽的需
15、求越来越高，据有，之专家预测，每6 9 个胄，主要l s p的I n t e l m e t 骨干链路的带宽需求就增长一倍，比著名的摩尔定律( 约1 8 个月翻一倍) 还要快2 3 倍，而且没有减缓的迹黎。这种传输黼信怒容鼙需求的茯速增殴，带柬辩矗接后果是所谓的“光纤耗尽”的现象，即现有的光纤都用完了。以北美为例，几个主要盼长途电信韭务运营商螽斛& T 、M c l 移s p 蜘t ，健们的光纤通信系统都将续出璃了受载能力接近饱和的问题，如何提高网络的传输 荇宽以适应时代的发展成为了国际上几家蔷名静电信夫运蓠裔急需解凌静闻舔。于是出蠛的一些溺络扩容的薪技术。赫渡努夔震、频分复用、时分复用、空分
16、复用、副载波复用、光码分艇用等，逐步得到了人们的煎视。在综合嘲络建设域本移踺络性麓阂索后，巍丧认为最燕潜力鹃怒光时分复薅( 孵耠麓) ，波分复用( w D M ) 和光码分复用( O c D M ) 等复用技术，而与此相对应的多址技术为光对分多垃( o T D M A ) ，浚分多缝( w D 醚A ) 和光璃分多蛙( 0 c D 醚A ) 等多盘| = 技术。光时分够址( O T D M A ) 技术1 D M A ( 时分多址) 怒将信道与时隙相对应，将信道分成一系列的时隙，这些时隙溉江大学硪l 晓皇r按指定分配给荐用广一或者按需动态地分配给各用户，各个发射机定时依次查询并发遽数掭，依靠全阐同步，接收端接收与磷期发送者楣关时陈的信怠，如图l ，l 所示。图1 1o T D M A 系统目自F 在0 T D M A 系统中述有些关键技术需要解决，如超短光脉冲的产生，全光时分解复用技术和定时
