基于OCDMA的局端光收发机关键技术研究

发布时间：2017-12-17 11:03

  本文关键词：基于OCDMA的局端光收发机关键技术研究

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【摘要】：光码分多址(OCDMA)具有可随机接入、频谱利用率高、安全性强、成本低、能克服电子瓶颈等优势吸引了众多研究者的眼球,成为光纤通信领域的研究热点之一,成为实现真正意义上的全光通信网络最有希望的多址复用技术,也被视为下一代无源光网络(PON)的最佳候选方案之一。缺少可实际应用的高性能光地址码、多址干扰(MAI)以及编解码器成本高、实施困难、重构困难仍是目前OCDMA系统的几大主要技术瓶颈,同时也使得OCDMA系统在PON应用中难以体现竞争力。这使得OCDMA-PON仍处于实验阶段,阻碍了其商业化的进程。因此,寻找一种成本低廉、可重构性好、传输性能优良的OCDMA编解码器成为OCDMA商用化的一个迫切需求。本文主要围绕OCDMA局端收发机的编解码器理论算法、软硬件架构及网络管理系统等关键技术进行研究和实践,以期寻求OCDMA-PON进一步实用化的思路。1.分析研究了目前OCDMA技术和PON的发展现状,给出一种基于局端电光可重构编解码、远端集中固定全光编解码的PON方案,进一步提出一种新的电光OCDMA二维编解码器方案及算法,给出了编解码算法的数学模型,并通过速率为5Gbits/s、两用户的系统仿真验证了算法的可行性及性能。该方案相对实施简单、重构简单易控,可降低设备的成本和复杂度,有较好的应用价值,为OCDMA系统实用化提供了一种新思路。2.设计了一种基于OCDMA的局端光收发机软硬件架构,完成了该软硬件架构的搭建开发,并基于该架构完成了速率为312.5Mbits/s、两用户的局端光收发机系统实验,实验结果表明用户信号在该系统中解码后能被零误码地准确恢复,进一步验证了局端光收发机架构、编解码算法的可行性及性能。理论上,该编解码器进一步加入抑制多址干扰算法并采用高性能地址码后,系统并发用户量也会得到巨大的增加。通过分析,该方案下的OLT单端口下行速率可达128Gbits/s,具有很好的应用潜力。3.分析研究了网络管理及网络管理模型的组成要素,从体系结构、信息模型和通信模型等方面结合OCDMA-PON对SNMP协议进行了管理站与OLT交互通信的分析,并在参考OMCI基础上设计OLT与ONU之间的通信方式;对OCDMA-PON中的OLT进行网络管理模型的分析和研究,给出了 OCDMA-PON的网络管理系统架构,并给出本文设计的初步软件架构,分析管理站、OLT、ONU之间通信的交互过程,最后给出了 OLT系统软件和ONU系统软件的总流程。4.详细介绍了 OLT和ONU系统软件开发环境的搭建方法及步骤,分析研究并详细阐述了在OCDMA OLT上的网络管理系统的交互通信实现方法:完成了针对OCDMA-PON的管理信息库(MIB)的设计;实现了在管理站和局端OLT间的SNMP协议交互通信;实现了 SNMP与OMCI的协议转换功能模块;实现了 OMCI协议的帧编解码和帧响应的功能模块。总体上完成了管理站、OLT和ONU之间的Get/Set交互通信。
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN929.1

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本文编号：1299842