[實用新型]基于電域編解碼的光碼分復用發送和接收裝置

有效

• 申請號: 201220528942.3
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN202931335U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 李傳起;胡金林
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: H04J14/00
• 分類號: H04J14/00;H04J14/02;H04B1/7103
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型屬于光纖通信技術領域，具體涉及光接入網中所使用的一種基于電域編解碼的光碼分復用發送和接收裝置。

背景技術

光碼分多址技術（OCDMA）是將碼分多址（CDMA）技術與大容量的光纖通信技術相結合的一種通信方式。OCDMA技術與其他復用技術相比，有著支持完全異步傳輸，對不同的傳輸協議透明和多用戶共享信道的能力等特點。盡管研究者提出了許多的光編解碼器設計方案，但是目前為止，仍然沒有合適的方法能夠制備簡單，低成本便于大規模商用的光編解碼器。此外，為了能夠消除OCDMA系統中光信號的差拍干擾噪聲和多址干擾以獲得良好的傳輸性能，需要在接收端使用復雜且昂貴的光閾值器件和光時域門限技術。近年來，由于電器件處理速率的不斷提高以及成本的低廉，研究人員提出電域處理的光碼分復用系統。

2010年日本沖電氣工業株式會社（OKI）提出了一種基于電域處理的光碼分復用系統。在電域對用戶傳輸數據進行雙極性的時域碼字直接擴頻，并將多個用戶的傳輸數據通過碼分復用的方式耦合在一起，最后調制在光信號上通過光纖進行傳輸。接收端進行光電轉換，在電域進行相關信號處理和相應的擴頻解碼，恢復出目標用戶的數據信號。該方案采用大規模集成電路進行電域擴頻編碼，而在接收端使用CCD解碼器和匹配濾波器進行解碼，取代了模數轉換和數字匹配解碼。但值得注意，由于傳統的電域CDMA（ECDMA）中的擴頻和解擴都是需要在切片同步下進行的，所以對于ECDMA系統來說，不管在上行或是下行鏈路，在進行電域解碼時都要進行切片同步。對于下行鏈路，可以在OLT輕易的實現切片同步，而對于上行鏈路，則需要在OLT和各個ONU之間進行一定的反饋控制。

在傳統的ECDMA技術中，數據速率滿足以下公式：數據數率*碼字長度（用戶數率）=切片數率。式中，碼字長度代表能用的碼字個數，同時也代表著系統中的用戶容量。由于ECDMA方案是對電信號進行時域的直接擴展，電域編解碼器必須運行在切片速率上，而電域的處理速度限制著切片速率。如果為了提高用戶數量增加碼長，則會限制數據的傳輸速率。因此對于ECDMA方案，提高電編解碼器的切片速率是其重點，而電域的處理速率瓶頸在短時間內很難克服。

為了克服ECDMA方案的缺點,研究人員提出一種基于電域空間編碼的譜域多階幅移鍵控調制方式的光碼分復用系統。在發送端，利用具有光開關陣列的電域編碼器，對多個用戶的數據信號進行基于電域的空間編碼，形成相應的非相干譜域幅度編碼（SAC）信號，產生的k路SAC編碼信號通過光調制器分別加載在k個不同的副載波信號上，進行副載波復用后的信號再調制在光信號上進入光纖中傳輸。光源由相應波長的激光陣列組成，而在接收端使用波分復用器將傳輸光信號解復用和光電轉換后，通過相應的解碼器結構進行接收。因為該方案將用戶信號在電域進行空間編碼，編碼后的不同切片信號調制在不同頻率的光信號上進行傳輸，即進行了頻域擴展。因此該方案中數據速率與切片速率相等，可以克服電處理速率的瓶頸，提高系統的傳輸速率。但是該方案在電域編碼的過程中，需要光開關陣列，并且副載波復用方案需要多個射頻信號源形成副載波復用信號，使用激光器陣列作為光源，提高了系統的復雜度和成本。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于電域編解碼的光碼分復用發送和接收裝置，其具有成本低、體積小和集成度高的特點。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下方案實現的：

一種基于電域編解碼的光碼分復用發送裝置，主要由具有n個輸入端和L個輸出端的可編程邏輯器件編碼器，光源，L個光調制器，L個光環形器，L個光纖光柵，以及光耦合器組成；其中可編程邏輯器件編碼器的n個輸入端上各接一路用戶信號；光源的輸出端與第一光環形器的輸入端相連，第一光環形器的透射輸出端與第一光纖光柵的輸入端相連接，第一光纖光柵的輸出端與第二光環形器的輸入端相連接；第二光環形器的透射輸出端與第二光纖光柵的輸入端相連接，第二光纖光柵的輸出端與第三光環形器的輸入端相連接；依次類推，第L光環形器的透射輸出端與第L光纖光柵的輸入端相連接；L個光環形器的發射輸出端各與一光調制器的其中一個輸入端相連，這L個光調制器的另一個輸入端分別連接在可編程邏輯器件編碼器的L個不同的輸出端上，L個光調制器的輸出端共同連接至光耦合器的輸入端。