《OCDMA接入网》PPT课件

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1、OCDMA编解码方法研究目录全光网络对于OCDMA的要求现有电子通信网络及其根本局限全光网络特征现有光通信技术距离全光网络有多远关于OCDMA技术常用光复用形式OWDM、OTDM的优点及其问题OCDMA的优势及其需要解决的问题OCDMA技术及其基础理论问题码字挑选：MAI与带限正交性码片波形优化：带限问题的描述多自由度编码：多类自由度空间及其编码问题自由度转化：4F谱面的空间滤波实现频谱编码全光网络的硬件路由与自由度统筹网络可用带宽短缺问题Gilder法则*：通信带宽的增长速度应当是计算机运算速度增长的3倍。依此计算，通信的带宽每6个月要增长一倍。*GeorgeGilder,TELECO

2、M,Howinfinitebandwidthwillrevolutionizeourworld,姚毅译，上海译文出版社，2003年5月。计算机速率通信带宽MOORE定律：计算机的速率每18个月翻一番。现有电子通信网络基本构架图1.2OSI参考模型图1.1电通信网络示意图机器E节点F现有电子通信网络对于带宽的根本性局限电子瓶颈：量子效应造成的电信号速率限度约为10Gb/s。高时延和低带宽效率：据统计现有Intetnet上的每个虚拟链路平均需要经过17次路由转，多者可达40余次；现有大量使用的采用碰撞检测机制的局域网协议802.3的带宽效率约为17%，现有电话系统约有55%的呼叫未达到预想的

3、收话人。复杂、低效、低安全性的交换与路由方式：交换技术在经历了以电话语音为主要应用的空分交换、步进制交换、纵横制交换等线路交换技术后，发展到了基于时分的虚拟线路程控交换技术，又针对Internet应用发展了包交换和包路由技术。电子交换与路由技术发展的趋势可以大致归纳为软交换和硬路由；最近人们在争论究竟是在第二层实现路由还是在第3层实现交换的问题；有人对于曾经风靡一时的IPoverX包交换方式提出安全性质疑；随着光传输的普及，交换与路由环节瓶颈效应凸显。全光网络涵义所有的通信环节包括信号传输、放大、路由或者交换等均应采用光信号处理。光信号在整个通信过过程中应始终处于光导波介质中。应采用较7

4、层模型更为简化的新的网络结构，例如采用长距离传输减少交换或者路由环节、将智能由位于网络中心的交换机和路由器路转移到位于网络边缘的终端、等等。Gilder先生所称的“大笨网”的含义：大的带宽、简单的网络结构、无需干预的全光学信号交换、粗放的网络管理机制、高度智能的终端和边缘路由控制，等等。扩展到光域的Shannon公式上式中的Nx分别表示时间自由度、偏振自由度、颜色自由度、空间自由度光通信技术的现状90年代初期人们又在单模光纤上开发了1.5附近的窗口，至今达到40Gb/s的传输速率，该速率被认为是偏振模色散对于单路信号经济传输速率造成的极限。由于低损耗光纤特别是掺铒光纤放大器（EDFA）的

5、发明与应用，损耗问题已不再是影响光纤链路传输距离的主要障碍，利用Raman放大已经达到5200km的传输距离。在信道复用技术方面，以WDM技术为代表的新的光复用技术和新的光纤制造技术及分布式Raman放大技术等相结合使得原先分离的3个分立的光通信窗口扩展为一个带宽高达50THz的大窗口。据报道，已达到的单物理信道最高传输速率为10.96Tb/s（采用DWDM，273*40Gbits/s）。IP协议被引用于光域，出现了IPOverSDH、IPOverWDM甚至IPOverOptics等等应用模式。但是，这种利用光包头作为路由标签的包交换协议只不过是TCP/IP协议的一种光学实现方式，无法摆

6、脱上述电子通信网络的根本弊端，且被认为存在根本性的安全隐患。因此，这种光IP技术被认为是一种过渡性技术。最近对于其发展出路的研究涉及到光码标志交换、码分与波分结合的交换方案等。常用光复用形式（A）波分复用WDMA（B）时分复用TDMA（C）码分复用CDMA(扩谱)三种常用光复用形式原理图WDM的优势与面临的问题（1）WDM链路的传输指标在2002年达到10.2Tb/s(256*42.7Gb/s)，并以每9个月翻一番的速度继续增长。由于现有单波长信道的传输速率已经接近PMD对于单个通道的经济传输速率限度，因此今后进一步提高WDM系统容量的出路主要在于增加单根光纤中传输的波长数量，其技术途径

7、主要包括扩展光通信的窗口宽度和增加WDM的复用密度。随着O、E、S、C、L波段的相继开通，人们开始将更多的目光转向了后者，即密集波分复用（DWDM，DenseWDM）技术。ITU-TG.652推荐的235路（1524.110nm-1620.500nm）DWDM系统的信道中心波长间隔为0.39nm（或50GHz），目前有的实验室正在研究更密集的DWDM系统。但是，更加密集的复用，要求复用器件不仅具有更加精细的波长选择精度，还要具有更低