2.5 Gbit/s码位重叠快跳频光码分多址实验系统

设计并实现了单用户、数据速率2.5 Gbit/s的码位重叠快跳频光码分多址(SO-FFH OCDMA)实验系统。采用波长数为7和码长为4的单重合码,在数据速率2.5 Gbit/s时设计和制作了基于光纤布拉格光栅(FBG)的光编码/解码器,并测试了光编码器和光解码器的频谱图。脉冲发生器产生2.5 Gbit/s的非归零(NRZ)脉冲信号,外调制放大自发辐射(ASE)宽带光源后,通过光环行器进入光编码器进行光信号的扩频编码。编码后的光信号经掺铒光纤放大器(EDFA)放大后,输入到光解码器进行扩频解码,并通过2.5 Gbit/s接收模块转换为电信号。从解码信号的波形看,在用户数据速率为2.5 Gbit/s时,该系统能够正确解码用户的数据信息。实验结果表明,相对于传统的快跳频光码分多址系统,码位重叠快跳频光码分多址可大大提高用户的数据速率。     

光码分多址多用户系统实验及性能分析

报道采用光码分多分址(OCDMA)技术实现了3用户通信的实验,传输速率为2.5 Gchip/s,传输距离为20 km.给出了OCDMA系统基本参数设计方法,搭建并实现了OCDMA实验,通过设计实验系统与得到的实验结果作了详细的分析,结果表明,我们成功实现了3用户传输2.5 Gchip/s的OCDMA通信实验,并验证了多用户干扰是OCDMA系统下降的主要噪声源.     

基于FBGs的双用户OCDMA系统的实验研究

讨论了FBGs编解码器的构造原理,设计并制作了基于实验室自行设计的二维OOC码字的二维FBGs编解码器,实现了双用户、数据速率为2.5Gb/s的非相干OCDMA系统.研究了当系统传输速率超过相邻FBG间距限制条件时,系统的编解码情况.     

光编解码系统实验研究

对光编解码系统进行了实验研究,数据速率2.5Gb/s,主动锁模光纤激光器提供247fs的超短光脉冲作为码片源,码片速率>640Gb/S,采用光正交码(码长511)和时域光编解码,实验结果显示,此系统具有好的光编解码性能,为OCDMA系统提供了有效、实用的技术方案,并展示出光明的应用前景.     

基于OOC的WDM+OCDMA系统性能研究

基于光正交码,研究了WDM+OCDMA系统的性能。采用4个波长信道和3个码字的光正交码OOC(37,4,1),对12个用户的WDMA+OCDMA进行了系统仿真,用户数据速率为1Gbit/s,单模光纤长为50km,色散补偿光纤长为5km。如需增加WDMA+OCDMA的用户数,可以通过增加波长信道数或码字容量来实现。分析了色散效应对WDMA+OCDMA系统性能的影响,研究了用户之间相对延时对多址干扰和系统性能的影响。     

准同步时域相位OCDMA系统仿真研究

LA序列的非周期自相关及互相关在原点附近存在一个零相关区,将LA序列应用于光码分多址(OCDMA)系统,就可以构成准同步时域相位OCDMA系统.只要将各用户之间的延时控制在同步误差范围之内,就可以消除时域相位OCDMA系统的差拍噪声和多址干扰.文章对16个用户、数据传输速率为1 Gbit/s、传输距离为20 km的准同步时域相位OCDMA系统进行了仿真,仿真结果表明,LA码适用于准同步时域相位OCDMA系统.     

异步相干扩时光码分多址系统的干扰性能分析

从码字的非周期互相关函数出发,分析异步相干扩时光码分多址(OCDMA)系统的多址干扰(MAI)和差拍噪声(BN).干扰用户不同的传输时延,非周期互相关强度均值随之变化,差拍噪声和多址干扰也随之变化.给出了差拍噪声和多址干扰与非周期互相关强度均值的关系,讨论了异步相干扩时OCDMA系统的误码率(BER)与非周期互相关强度均值的关系.最后,以码长511的Gold码为例,针对干扰用户之间不同的传输时延,得到了异步相干扩时OCDMA系统的误码率上界与平均误码率性能.在平均误码率情况下,OCDMA系统能支持12个干扰用户,而在最差情况下(误码率上界),系统容纳的干扰用户数不超过4个.     

基于混沌序列的光码分多址系统性能分析

针对光码分多址系统对地址码的要求,通过改进的Tent映射产生混沌扩频序列,将序列作为系统中的用户地址码;搭建光码分多址系统,分析混沌码与素数码相比下的系统性能.结果表明,产生的混沌序列有良好的相关性和初值敏感性,可以有效抑制系统的多址干扰并增强系统安全性;在2.5 Gb/s的传输速率下,使用混沌序列码的光码分多址系统较素数码系统最小误码率提高1～3个数量级;同时较传统光正交码的系统误码率性能也可提高1～2个数量级.     

基于频谱分割的光码分多址接入系统实验研究

利用频谱分割技术进行了光码分多址接入 (OCDMA)系统传输实验。该实验的编解码器利用可调谐法 珀腔的不同自由谱域来区分不同用户 ,分析、测量了多址干扰对系统性能的影响 ,对系统中的光源、信道和编解码器的特性进行了讨论。测试表明 ,该接入系统在速率为 15 5Mb s ,MAI值是接收用户光功率 30倍的情况下 ,传输 11km普通单模光纤后 ,误码率优于 10 - 9。该系统实现简单 ,成本低 ,是全光接入的可选方案。     

光码分多址(OCDMA)系统误码性能研究

对光码分多址(OCDMA）系统的误码性能进行了研究。在对OCDMA采用的光接收机及噪声讨论的基础上，综合考虑用户间的多址干扰和光接收机噪声，首次推导了计算系统误码率上限的公式，并给出了相应的曲线，得出了对实际系统设计具有指导意义的结果。分析表明：多用户光纤CDMA系统是一个具有弹性容量的系统；当用户较少时系统误码性能主要受其接收机噪声的影响，用户较多时则主要由用户间的多址干扰决定。     

基于等效相移光栅的双用户光码分多址系统

报道了基于等效相移光纤光栅编/解码器的2.5G b/s双用户光码分多址系统.系统中的两个并发用户可以各自独立地解码,并得到清晰的眼图.测量了单用户情况下系统的误码率曲线,误码率为10-9时编/解码引起的功率代价为0.7 dB.实验表明,使用基于等效相移光栅的编/解码器能够搭建可容纳多个用户的光码分多址系统.     

降低OCDMA系统多用户干扰的技术研究

光码分多址系统所用地址码的不完全正交特性导致了多用户干扰 ,严重影响了光码分多址系统的性能 ,限制了系统中可以同时传送数据的用户数 ,因此研究如何降低多用户干扰就显得尤其重要。文中介绍了几种降低多用户干扰的方案 ,并对它们的性能进行了讨论     

二维W-OCDMA系统中的多用户检测技术

抑制多用户干扰是无线光码分多址(OCDMA)通信系统中的一项关键技术。分析了多用户干扰产生的原因,提出采用光限幅器技术和多用户检测技术抑制多用户干扰。分析了采用素数码的无线OCDMA系统中光限幅器技术工作原理及采用二维地址码的无线OCDMA系统中多用户检测技术工作原理。分析结果表明：光限幅器技术仅能部分抑制多用户干扰,而多用户检测技术能够有效地消除多用户干扰,多用户检测技术是适用于无线OCDMA系统消除多用户干扰的有效技术。     

A novel method for increasing the spectral efficiency of optical CDMA

Given K simultaneously active users, an Optical CDMA (OCDMA) receiver needs to discriminate among K codes. Since the number of available codes C is always C >> K at any given time for any truly asynchronous OCDMA system that employs quasi-orthogonal codes, there is always a set of unused codes. We here propose to exploit these unused codes to increase the spectral efficiency of the system. This can be accomplished by exclusively assigning to each user a set of M codes which represent a log/sub 2/(M)-tuple of bits so that each user effectively uses a multi-dimensional modulation (multiple information bits per code are conveyed). In this paper, we analyze the performance of such a system and find in closed form an upper bound on the average probability of error. Moreover, we report for the first time that, under lightly loaded, non interference-limited conditions, the multi-dimensional OCDMA scheme here proposed allows us to obtain both higher spectral efficiency and lower biterror probability (BEP) than a conventional OCDMA system, which employs one code only per user. The analysis here presented allow us to formulate a useful system design criterion that yields truly asynchronous OCDMA systems with very high spectral efficiency.     

OCDMA-coded free-space optical links for wireless optical-mesh networks

We propose a wireless optical-mesh network based on optical code-division multiple-access (OCDMA)-coded free-space optical links. The performance of the proposed network under intermediate and strong turbulence channel conditions is investigated for synchronous and asynchronous OCDMA. We show that synchronous OCDMA using complementary Walsh-Hadamard codes operating at a raw bit rate of 622 Mb/s per user can achieve a bit-error rate of 10/sup -9/. This is achievable in channels with strong turbulence and high temporal correlation, or in channels with intermediate turbulence conditions; reasonable conditions based on channel characteristics inferred from the refractive index spectrum. For asynchronous OCDMA using optical orthogonal codes (OOCs), using a lower bound, we show that asynchronous OCDMA using OOCs cannot achieve acceptable performance for the same channel conditions, due to interference limitations.     

An OCDMA Scheme to Reduce Multiple Access Interference and Enhance Performance for Optical Subscriber Access Networks

We propose a new optical code division multiple access (OCDMA) scheme for reducing multiple access interference (MAI) and enhancing performance for optical subscriber access networks using modified pseudorandom noise (PN)‐coded fiber Bragg gratings with bipolar OCDMA decoders. Through the bipolar OCDMA decoder and the modified PN codes, MAI among users is effectively depressed. As the data are encoded either by a unipolar signature sequence of the modified PN code or its complement according to whether the data bit is 1 or 0, the bit error ratio (BER) can be more improved with the same signal to interference plus noise ratio over the conventional on‐off shift keying‐based OCDMA system. We prove by numerical analysis that the BER of the proposed bipolar OCDMA system is better than the conventional unipolar OCDMA system. We also analyze the spectral power distortion effects of the broadband light source.     

A 10 Gbit/s OCDMA system based on electric encoding and optical transmission

An electric encoded/optical transmission system of code division multiple access （CDMA） is proposed. It encodes the user signal in electric domain, and transfers the different code slice signals via the different wavelengths of light. This electric domain encoder/decoder is compared with current traditional encoder/decoder. Four-user modula- tion/demodulation optical CDMA （OCDMA） system with rate of 2.5 Gbit/s is simulated, which is based on the optical orthogonal code （OCC） designed in our laboratory. The results show that the structure of electric encoding/optical transmission can encode/decode signal correctly, and can achieve the chip rate equal to the user data rate. It can over- come the rate limitation of electronic bottleneck, and bring some potential applications in the electro-optical OCDMA system.     

MW OCDMA与FFH OCDMA的吞吐量性能比较

在考虑色散效应和多用户干扰对系统性能的影响后,分析和比较了MWOCDMA系统与FFHOCDMA系统的归一化吞吐量性能。为了比较的公平性,这两个系统的有效波长数和数据比特速率都相同。分析结果表明,当系统负载较小或较大时,FFHOCDMA系统的归一化吞吐量分别为较大或较小。