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基于OCDMA技术实现局域网随机接入的方法
2007年7月2日 11:46    通信世界网    评论()    阅读:
  

     其中n为码字长度;x和y是码组中任意的两个码字;xi 和yi分别是x、y时移为i 时的码字;yi +j是y在时移为i+j 时的码字。这里应用在局域网的随机接入中采用单极性的光正交码(OOC),它只在二值域(0,1)上取值,具有尖锐的自相关峰值和弱的互相关性,满足以上两个条件,是用于非相干OCDMA通信系统的最佳地址码。当λa=0时满足以上条件的OCC即为严格的正交码。但是由于光纤通信系统是正系统,所以λa和λb最小只能取值“1”。然而,如果把OCDMA技术和跳频技术结合在一起,理论上,当码字和编/解码器满足一定条件时,λa可以取值为“0”。当码长n给定时,所能提供的码字数目就相应越小,也就是可以容纳的用户数目相应减少。这是一对不可调和的矛盾,所以在选择设计λc时,就要均衡考虑两者之间的关系。

    3  OCDMA系统信道间干扰的消除

     OCDMA系统中的噪声主要来源于信道间的干扰。如上所述,光纤通信系统是正系统,λa和λb最小只能取值“1”,即扩频码之间是不完全正交,解码时就不能完全消除由此引起的信道间干扰。一般情况下,信道干扰远远大于OCDMA系统中的其他干扰源(包括光电转换器的热噪声、暗电流和雪崩光电二极管噪声等),它的存在严重影响了OCDMA系统的链路性能,是目前限制局域网接入用户数目提高的最主要因素。随着多用户随机接入数目的增加,信道干扰也越来越严重。

    消除信道间干扰的方法有两大类:一类是只取一个用户的信号作为有效信号处理,其他用户的信号作为干扰信号来进行处理;另一类是把所有用户的信号都当作是有效信号来处理,即多用户检测法。第一类方法有:双硬限幅器法、改进的素数码消除法和时分参考信号法等。其中,双硬限幅器法用于直接序列CDMA系统中,它在接收端的相关器前后分别加入一个硬限幅器来消除干扰。相关器前面的硬限幅器把解码前幅度大于阈值的光信号进行幅度限制,所限制的幅度由被编码的信号的幅度来决定,这样就可以消除或减小其他信道用户的信号引起的脉冲干扰。硬限幅器把幅度小于阈值的光信号限制为“0”,这样就保证了当用户信号为“0”时,有效信号也为“0”,完全消除了其他信道用户引起的脉冲干扰。当用户数目不太大时,双硬限幅器应用在直接序列的同步CDMA系统中效果很好,可以大大降低用户间的相互干扰,提高系统的性能。对于直接序列的异步CDMA系统,不论用户数目多少,应用双硬限幅器来消除多用户信道间的干扰的效果都很好。

     改进的素数码消除法与时分参考信号法适用于采用改进的素数码序列的同步CDMA系统中。改进的素数码具有分组特性:同组的用户间没有相互干扰,同组中的各个用户受到其他组用户带来的相同干扰。改进的素数码消除多用户干扰的方法:用户把同组中其他用户的输出经过适当的换算,当作是来自其他组的干扰,并在自己的输出中予以消除。时分参考信号法中,任何时刻每组禁止该组中的一个用户发送信息,其地址码对应的接收端解码器的输出作为该组其他用户收到的噪声和干扰,从本组其他用户的输出中予以消除。

     多用户检测技术是指利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息作为对本用户所带来干扰的先验知识来联合检测单个用户的信号,以提高接收机信号检测性能,达到较好的接收效果[4]。多用户检测法的基本思想是把所有的用户信号都当作是有效信号来进行处理,以减少用户间的相互干扰。它认为多用户信道间干扰与噪声具有互不相同的统计特性,是可估计、可再生、可去除的。与光硬限幅器相比,多用户检测法充分地利用了所有用户信号的相关信息和能量来进行检测,从而使信号恢复的误码率降低,尽可能准确地恢复原始信号。

    4  局域网接入的拓扑结构    

    4.1 OCDMA网络结构

     局域网光接入的基本结构包括光线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)和光网络单元(ONU)。采用OCDMA非相干异步方式的双星型网络拓扑结构如图1所示。

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[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
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