基于环形拓扑的光码分多址网络研究

论文摘要

光码分多址(OCDMA)技术支持随机异步接入，具有天然的高安全性和保密性，网络管理便捷，已经成为未来全光接入的研究方向之一。传统的OCDMA网络都是基于星型拓扑结构，采用广播式工作方式，所以不能够实现码重用。当接入用户过多时，多用户干扰(MUI)严重，系统的误码性能明显下降，所以这种结构限制了同时接入的用户数，并且由于信号能量过于分散增加了检测的难度。星型结构在上行链路由于采用单用户传输，码字被截取的概率增大，因此在安全性方面存在着天然的缺陷性。针对这些缺点，本文对另外一种拓扑——环形拓扑的OCDMA网络进行了研究。本文的主要工作如下：1．系统介绍了OCDMA地址码的构造及实现。MUI是影响OCDMA系统性能的主要因素，本文首先研究了不同地址码下MUI对系统误码性能的影响，为接下来的网络业务的MUI特性研究作铺垫。2．提出了基于码路由的双纤单向环模型，分析了这种环形OCDMA网络在静态业务下的吞吐量性能和动态业务下的阻塞率性能，并与同结构的波分复用(WDM)网络比较，结果表明在相同波长资源等条件下，OCDMA的性能远优于WDM网络，并且地址码的优选能够使网络性能更佳。3．提出了一种新型的码转换结构，并通过仿真研究了码转换在环形OCDMA网络中的应用，结果表明在网络中引入稀疏码转换能够改善网络的阻塞性能。4．针对环形拓扑的OCDMA网络，研究了其在静态业务和动态业务下的安全性。结果表明静态业务下的环形网络安全性依赖于网络规模，而在动态业务下主要依赖于网络的可用地址码数量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 OCDMA技术原理及系统方案
• §1.2.1 OCDMA技术原理
• §1.2.2 OCDMA系统方案分类
• §1.3 OCDMA网络的研究现状及有待解决的问题
• §1.4 本文的的内容安排
• 第二章 OCDMA地址码理论与多用户干扰
• §2.1 OCDMA地址码的构造及实现
• §2.1.1 常用OCDMA地址码的构造
• §2.1.2 OCDMA地址码的实现-编解码器
• §2.2 OCDMA系统中的多用户干扰及误码性能研究
• §2.3 降低OCDMA系统多用户干扰的技术
• §2.3.1 光门限和光阈值技术
• §2.3.2 前向纠错技术
• §2.3.3 更加有效的OCDMA检测技术
• 第三章 基于环形拓扑的OCDMA网络研究
• §3.1 OCDMA分插复用及环形网络模型
• §3.1.1 基于OCDMA的分插复用
• §3.1.2 环形OCDMA网络模型
• §3.2 静态业务下环形OCDMA网络吞吐量研究
• §3.2.1 静态业务下环形OCDMA网络的吞吐量理论
• §3.2.2 理论计算结果与分析
• §3.3 动态业务下环形OCDMA网络阻塞特性研究
• §3.3.1 离散事件系统仿真原理
• §3.3.2 OCDMA环形网络的业务误码分析
• §3.3.3 动态业务流的产生
• §3.3.4 动态业务下环形OCDMA网络仿真流程图
• §3.3.5 仿真结果与分析
• §3.4 稀疏码转换环形OCDMA网络阻塞性能研究
• §3.4.1 新型的码转换器结构
• §3.4.2 稀疏码转换环形OCDMA网络的相关理论与分析
• §3.4.3 仿真结果与分析
• 第四章 OCDMA环形网络的安全性研究
• §4.1 OCDMA网络的安全性理论
• §4.2 静态业务下OCDMA环形网安全性分析
• §4.3 动态业务下OCDMA环形网安全性分析
• 结束语
• 参考文献
• 硕士在读期间发表论文
• 致谢