本文關鍵詞：基于OCDMA的局端光收發(fā)機關鍵技術研究

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【摘要】：光碼分多址(OCDMA)具有可隨機接入、頻譜利用率高、安全性強、成本低、能克服電子瓶頸等優(yōu)勢吸引了眾多研究者的眼球,成為光纖通信領域的研究熱點之一,成為實現(xiàn)真正意義上的全光通信網(wǎng)絡最有希望的多址復用技術,也被視為下一代無源光網(wǎng)絡(PON)的最佳候選方案之一。缺少可實際應用的高性能光地址碼、多址干擾(MAI)以及編解碼器成本高、實施困難、重構(gòu)困難仍是目前OCDMA系統(tǒng)的幾大主要技術瓶頸,同時也使得OCDMA系統(tǒng)在PON應用中難以體現(xiàn)競爭力。這使得OCDMA-PON仍處于實驗階段,阻礙了其商業(yè)化的進程。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商用化的一個迫切需求。本文主要圍繞OCDMA局端收發(fā)機的編解碼器理論算法、軟硬件架構(gòu)及網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等關鍵技術進行研究和實踐,以期尋求OCDMA-PON進一步實用化的思路。1.分析研究了目前OCDMA技術和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、遠端集中固定全光編解碼的PON方案,進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)學模型,并通過速率為5Gbits/s、兩用戶的系統(tǒng)仿真驗證了算法的可行性及性能。該方案相對實施簡單、重構(gòu)簡單易控,可降低設備的成本和復雜度,有較好的應用價值,為OCDMA系統(tǒng)實用化提供了一種新思路。2.設計了一種基于OCDMA的局端光收發(fā)機軟硬件架構(gòu),完成了該軟硬件架構(gòu)的搭建開發(fā),并基于該架構(gòu)完成了速率為312.5Mbits/s、兩用戶的局端光收發(fā)機系統(tǒng)實驗,實驗結(jié)果表明用戶信號在該系統(tǒng)中解碼后能被零誤碼地準確恢復,進一步驗證了局端光收發(fā)機架構(gòu)、編解碼算法的可行性及性能。理論上,該編解碼器進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)用戶量也會得到巨大的增加。通過分析,該方案下的OLT單端口下行速率可達128Gbits/s,具有很好的應用潛力。3.分析研究了網(wǎng)絡管理及網(wǎng)絡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SNMP協(xié)議進行了管理站與OLT交互通信的分析,并在參考OMCI基礎上設計OLT與ONU之間的通信方式;對OCDMA-PON中的OLT進行網(wǎng)絡管理模型的分析和研究,給出了 OCDMA-PON的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)架構(gòu),并給出本文設計的初步軟件架構(gòu),分析管理站、OLT、ONU之間通信的交互過程,最后給出了 OLT系統(tǒng)軟件和ONU系統(tǒng)軟件的總流程。4.詳細介紹了 OLT和ONU系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境的搭建方法及步驟,分析研究并詳細闡述了在OCDMA OLT上的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的交互通信實現(xiàn)方法:完成了針對OCDMA-PON的管理信息庫(MIB)的設計;實現(xiàn)了在管理站和局端OLT間的SNMP協(xié)議交互通信;實現(xiàn)了 SNMP與OMCI的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能模塊;實現(xiàn)了 OMCI協(xié)議的幀編解碼和幀響應的功能模塊�？傮w上完成了管理站、OLT和ONU之間的Get/Set交互通信。
【學位授予單位】：廣西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.1

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