一種ocdma和ofdm混合的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種OCDMA(正交頻分復(fù)用)和OFDM(光碼分多址)混合的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)和人們?nèi)找嬖鲩L的帶寬需求，“最后一公里”已經(jīng)成為接入網(wǎng)的瓶頸。作為解決寬帶光接入需求的最好方法，無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)以帶寬高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)的相當(dāng)多地區(qū)有了一定規(guī)模的實(shí)施。當(dāng)前的PON技術(shù)中，有很多種實(shí)現(xiàn)方法，主要包括波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-P0N)、時(shí)分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(TDM-P0N)、ΕΡ0Ν(以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))和GP0N(吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò))等實(shí)現(xiàn)方案。
[0003]WDM-PON雖然可以提供較高的帶寬容量，但是需要通過追加波長的方法來增加用戶的數(shù)量。TDM-PON技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟而且已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)階段，但由于在TDM-PON采用時(shí)分復(fù)用，突發(fā)接收的傳輸方式，這些特點(diǎn)決定了只靠提高設(shè)備性能不能滿足更高的速率要求，比如40Gb/s或者更高速率的無源光網(wǎng)絡(luò)。這主要是因?yàn)樵赥DM-PON中器件成本和光纖色散等因素，限制了系統(tǒng)傳輸?shù)乃俾省，F(xiàn)階段lOGbit/s的EPON和GPON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺，各大運(yùn)營商也推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。40Gbit/s的GPON乃至100Gbit/s的EPON技術(shù)也組件被研究領(lǐng)域和工業(yè)界廣泛關(guān)注。但是，由于目前的接入網(wǎng)是多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的融合，以及各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)。目前的EPON和GPON技術(shù)也逐漸變得難以維持，需要尋找更佳的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有PON的實(shí)現(xiàn)方法難以滿足日益增長的多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需求的不足，提供一種OCDMA和OFDM混合的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種OCDMA和OFDM混合的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端，發(fā)送端和接收端通過光纖連接。所述發(fā)送端由OCDMA編碼模塊、OFDM信號生成器和發(fā)送外調(diào)制器組成;輸入數(shù)據(jù)送入OFDM信號生成器的輸入端，OFDM信號生成器的輸出端連接發(fā)送外調(diào)制器的一個(gè)輸入端，OCDMA編碼模塊的輸出端連接發(fā)送外調(diào)制器的另一個(gè)輸入端，發(fā)送外調(diào)制器的輸出端與光纖的一端連接。所述接收端由OCDMA解碼模塊、(FDM信號解碼器和接收外調(diào)制器組成；光纖的另一端連接接收外調(diào)制器的一個(gè)輸入端，OCDMA解碼模塊的輸出端連接接收外調(diào)制器的另一個(gè)輸入端，接收外調(diào)制器的輸出端與OFDM信號解碼器的輸入端連接，(FDM信號解碼器的輸出端送出輸出數(shù)據(jù)。
[0007]上述OCDMA編碼模塊包括編碼光源和編碼波分復(fù)用器;編碼光源輸出端連接編碼波分復(fù)用器的輸入端，編碼波分復(fù)用器的輸出端連接發(fā)送外調(diào)制器。
[0008]上述OFDM信號生成器包括信道編碼模塊、發(fā)送串并轉(zhuǎn)換模塊、星座映射模塊、共軛對稱模塊、導(dǎo)頻插入模塊、訓(xùn)練序列模塊、IFFT模塊、循環(huán)前綴模塊、發(fā)送并串轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊;信道編碼模塊的輸入端接入輸入數(shù)據(jù)，信道編碼模塊的輸出端經(jīng)發(fā)送串并轉(zhuǎn)換模塊連接星座映射模塊的輸入端;星座映射模塊的輸出端經(jīng)共軛對稱模塊連接導(dǎo)頻插入模塊的輸入端;導(dǎo)頻插入模塊的輸出放在訓(xùn)練序列模塊之后，一起送入IFFT模塊;IFFT模塊的輸出端經(jīng)循環(huán)前綴模塊連接發(fā)送并串轉(zhuǎn)換模塊的輸入端;發(fā)送并串轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與發(fā)送外調(diào)制器的輸入端相連。
[0009]上述OCDMA解碼模塊包括解碼光源和解碼波分復(fù)用器;解碼光源輸出端連接解碼波分復(fù)用器的輸入端，解碼波分復(fù)用器的輸出端連接接收外調(diào)制器。
[0010]上述OFDM信號解碼器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、接收串并轉(zhuǎn)換模塊、去循環(huán)前綴模塊、FFT模塊、信道均衡模塊、去對稱共軛模塊、星座解映射模塊和信道編碼模塊;模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接接收外調(diào)制器的輸出端，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接接收串并轉(zhuǎn)換模塊的輸入端;接收串并轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)去循環(huán)前綴模塊與FFT模塊的輸入端連接;FFT模塊的輸出端經(jīng)信道均衡模塊連接去對稱共軛模塊的輸入端，去對稱共軛模塊的輸出端經(jīng)星座解映射模塊與信道編碼模塊的輸入端連接;信道編碼模塊的送出輸出數(shù)據(jù)。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要有以下優(yōu)勢:
[0012]1、本發(fā)明采用的是光碼分多址(O⑶MA)和正交頻分復(fù)用(OFDM)混合的無源光網(wǎng)絡(luò)，充分利用了OFDM技術(shù)和OCDMA技術(shù)在PON系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)，如頻帶利用率的提高、抗色散和偏振模色散的能力，如異步傳輸、傳輸安全性能高等特點(diǎn)，與相同用戶數(shù)傳統(tǒng)的其他無源光網(wǎng)絡(luò)相比，系統(tǒng)價(jià)格更加低廉；
[0013]2、本發(fā)明發(fā)送端輸出的OFDM電信號，頻譜只包含實(shí)部部分，同時(shí)在接收端生成的OCDMA地址碼序列采用直接檢測技術(shù)解調(diào)出OFDM電信號，降低的系統(tǒng)的復(fù)雜度同時(shí)節(jié)約了成本；
[0014]3、本發(fā)明針對不同用戶的需求，可以提供動態(tài)資源分配的FFT點(diǎn)，充分利用數(shù)據(jù)帶寬。
【附圖說明】
[0015]圖1為一種OCDMA和OFDM混合的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體框圖。
[0016]圖2為OCDMA編碼模塊的框圖。
[0017]圖3為OFDM信號生成器框圖。
[0018]圖4為OCDMA解碼模塊的框圖。
[0019]圖5為OFDM信號解碼器框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種OCDMA和OFDM混合的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如圖1所示，包括發(fā)送端和接收端，發(fā)送端和接收端通過光纖連接。
[0021]所述發(fā)送端由OCDMA編碼模塊、OFDM信號生成器和發(fā)送外調(diào)制器組成。輸入數(shù)據(jù)送入OFDM信號生成器的輸入端，OFDM信號生成器的輸出端連接發(fā)送外調(diào)制器的一個(gè)輸入端，OCDMA編碼模塊的輸出端連接發(fā)送外調(diào)制器的另一個(gè)輸入端，發(fā)送外調(diào)制器的輸出端與光纖的一端連接。
[0022]上述OCDMA編碼模塊包括編碼光源和編碼波分復(fù)用器，編碼光源輸出端連接編碼波分復(fù)用器的輸入端，編碼波分復(fù)用器的輸出端連接發(fā)送外調(diào)制器。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，編碼光源為放大自發(fā)射ASE寬帶光源，編碼波分復(fù)用器采用光纖光柵(FBGs)或者光子光波電路(PLCs)實(shí)現(xiàn)。參見圖2。
[0023]在OCDMA編碼模塊中，編碼光源產(chǎn)生穩(wěn)定的光信號，連接后級的編碼波分復(fù)用器。經(jīng)過編碼波分復(fù)用器的寬譜光源，能夠?yàn)V出多個(gè)波長的光信號，即產(chǎn)生特定序列的OCDMA地址碼編碼序列，然后送入發(fā)送外調(diào)制器中。在發(fā)送外調(diào)制器中，已調(diào)的OFDM信號被O⑶MA地址碼編碼序列進(jìn)行編碼被送入光纖信道。如(7，3，I，1)00C碼集中的(1101000)地址碼，編碼波分復(fù)用器為1550.0nm到1552.4nm，各波長間隔為0.4nm，即經(jīng)過波分復(fù)用器輸出的光信號波長分別為 1550.0nm、1550.4nm、1550.8nm、1551.2nm、1551.6nm、1552.0nm、1552.4nm。上述OFDM信號生成器包括信道編碼模塊、發(fā)送串并轉(zhuǎn)換模塊、星座映射模塊、共軛對稱模塊、導(dǎo)頻插入模塊、訓(xùn)練序列模塊、IFFT(傅里葉逆變換)模塊、循環(huán)前綴模塊、發(fā)送并串轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。信道編碼模塊的輸入端接入輸入數(shù)據(jù)，信道編碼模塊的輸出端經(jīng)發(fā)送串并轉(zhuǎn)換模塊連接星座映射模塊的輸入端。星座映射模塊的輸出端經(jīng)共軛對稱模塊連接導(dǎo)頻插入模塊的輸入端。導(dǎo)頻插入模塊的輸出放在訓(xùn)練序列模塊之后，一起送入IFFT模塊。IFFT模塊的輸出端經(jīng)循環(huán)前綴模塊連接發(fā)送并串轉(zhuǎn)換模塊的輸入端。發(fā)送并串轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與發(fā)送外調(diào)制器的輸入端相連。參見圖3。
[0024]OFDM信號生成器主要為了產(chǎn)生頻譜僅為OFDM電信號的實(shí)部信號。具體工作原理為:信道編碼模塊對輸入的信號進(jìn)行一系列的信道編碼，如交織，卷積，RS碼等技術(shù)，增加輸入信號的抗干擾性。經(jīng)過信道編碼的輸入信號送入發(fā)送串并轉(zhuǎn)換模塊，將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為一定比特的并行數(shù)據(jù)流，用于后級星座映射