本文關(guān)鍵詞：基于OCDMA的局端光收發(fā)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：光碼分多址(OCDMA)具有可隨機(jī)接入、頻譜利用率高、安全性強(qiáng)、成本低、能克服電子瓶頸等優(yōu)勢(shì)吸引了眾多研究者的眼球,成為光纖通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,成為實(shí)現(xiàn)真正意義上的全光通信網(wǎng)絡(luò)最有希望的多址復(fù)用技術(shù),也被視為下一代無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的最佳候選方案之一。缺少可實(shí)際應(yīng)用的高性能光地址碼、多址干擾(MAI)以及編解碼器成本高、實(shí)施困難、重構(gòu)困難仍是目前OCDMA系統(tǒng)的幾大主要技術(shù)瓶頸,同時(shí)也使得OCDMA系統(tǒng)在PON應(yīng)用中難以體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力。這使得OCDMA-PON仍處于實(shí)驗(yàn)階段,阻礙了其商業(yè)化的進(jìn)程。因此,尋找一種成本低廉、可重構(gòu)性好、傳輸性能優(yōu)良的OCDMA編解碼器成為OCDMA商用化的一個(gè)迫切需求。本文主要圍繞OCDMA局端收發(fā)機(jī)的編解碼器理論算法、軟硬件架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)踐,以期尋求OCDMA-PON進(jìn)一步實(shí)用化的思路。1.分析研究了目前OCDMA技術(shù)和PON的發(fā)展現(xiàn)狀,給出一種基于局端電光可重構(gòu)編解碼、遠(yuǎn)端集中固定全光編解碼的PON方案,進(jìn)一步提出一種新的電光OCDMA二維編解碼器方案及算法,給出了編解碼算法的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)速率為5Gbits/s、兩用戶(hù)的系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了算法的可行性及性能。該方案相對(duì)實(shí)施簡(jiǎn)單、重構(gòu)簡(jiǎn)單易控,可降低設(shè)備的成本和復(fù)雜度,有較好的應(yīng)用價(jià)值,為OCDMA系統(tǒng)實(shí)用化提供了一種新思路。2.設(shè)計(jì)了一種基于OCDMA的局端光收發(fā)機(jī)軟硬件架構(gòu),完成了該軟硬件架構(gòu)的搭建開(kāi)發(fā),并基于該架構(gòu)完成了速率為312.5Mbits/s、兩用戶(hù)的局端光收發(fā)機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用戶(hù)信號(hào)在該系統(tǒng)中解碼后能被零誤碼地準(zhǔn)確恢復(fù),進(jìn)一步驗(yàn)證了局端光收發(fā)機(jī)架構(gòu)、編解碼算法的可行性及性能。理論上,該編解碼器進(jìn)一步加入抑制多址干擾算法并采用高性能地址碼后,系統(tǒng)并發(fā)用戶(hù)量也會(huì)得到巨大的增加。通過(guò)分析,該方案下的OLT單端口下行速率可達(dá)128Gbits/s,具有很好的應(yīng)用潛力。3.分析研究了網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)管理模型的組成要素,從體系結(jié)構(gòu)、信息模型和通信模型等方面結(jié)合OCDMA-PON對(duì)SNMP協(xié)議進(jìn)行了管理站與OLT交互通信的分析,并在參考OMCI基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)OLT與ONU之間的通信方式;對(duì)OCDMA-PON中的OLT進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理模型的分析和研究,給出了 OCDMA-PON的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)架構(gòu),并給出本文設(shè)計(jì)的初步軟件架構(gòu),分析管理站、OLT、ONU之間通信的交互過(guò)程,最后給出了 OLT系統(tǒng)軟件和ONU系統(tǒng)軟件的總流程。4.詳細(xì)介紹了 OLT和ONU系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建方法及步驟,分析研究并詳細(xì)闡述了在OCDMA OLT上的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的交互通信實(shí)現(xiàn)方法:完成了針對(duì)OCDMA-PON的管理信息庫(kù)(MIB)的設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)了在管理站和局端OLT間的SNMP協(xié)議交互通信;實(shí)現(xiàn)了 SNMP與OMCI的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能模塊;實(shí)現(xiàn)了 OMCI協(xié)議的幀編解碼和幀響應(yīng)的功能模塊。總體上完成了管理站、OLT和ONU之間的Get/Set交互通信。
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.1

【相似文獻(xiàn)】

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