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OCDMA-PON系统的编码与光源技术研究

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OCDMA-PON系统的编码与光源技术研究

作者：杨沛上海交通大学

学位级别：硕士

无源光网络（PON）是一种基于光纤传输的网络系统，其特点是光线路终端（OLT）和光网络单元（ONU）之间的所有器件均是无源的，因而减少了的能量消耗，并能够提供给每一个用户巨大的传输带宽。随着互联网业务的迅速发展，其带来的海量... 详细信息

无源光网络（PON）是一种基于光纤传输的网络系统，其特点是光线路终端（OLT）和光网络单元（ONU）之间的所有器件均是无源的，因而减少了的能量消耗，并能够提供给每一个用户巨大的传输带宽。随着互联网业务的迅速发展，其带来的海量通信需求不断对接入网络的传输能力提出了更高的要求。因此，各国政府投入大量资金进行PON系统的研发，部分发达国家甚至已经实现了光纤到户（FTTH）。码分多址接入（CDMA）技术被广泛应用于无线通信，尤其是与我们生活息息相关的第三代无线通信领域。在20世纪80年代中期，CDMA技术被引入至光纤通信系统，称为光码分多址接入技术（OCDMA)。它继承了CDMA的很多优点：1）支持不同用户的异步传输;2）对不同的传输协议透明;3）提高了通信的安全性能。4）信道分配简单快速。基于光码分多址接入技术的无源光网络（OCDMA-PON）是将OCDMA技术与PON技术相结合的新一代技术。它吸纳了两者的优点，所以在众多接入网技术中具有竞争力，也因此成为了光纤通信领域中的热点之一。可调谐光源是PON系统中一类重要的器件，在波分复用无源光网络（WDM-PON）、混合PON和OCDMA-PON中有着关键作用。本文通过研究PON系统的各类器件和可调谐光源的工作原理，提出了一种可以同时输出多个波长的可调谐光源，用以满足OCDMA-PON的实际需求。并且通过实验，测试了这种光源的实际使用性能。这种光源最多可以同时输出4个不同的波长，并且每个波长的幅度都可以独立调整。通过对比，分析了这种光源应用于OCDMA-PON的优势和劣势。当然，这种光源还可以被用为WDM-PON的广播/组播光源等。编码在OCDMA-PON系统中有着非常重要的地位。在实际系统中，因为实际条件的限制，很难设计一种能够大幅度提高系统性能，同时还能提高系统的资源利用效率和系统的安全性的编码。在设计编码时，必须根据通信系统的特点和需求，综合考虑各方面性能，作出相应的折中和最优化的处理。这也正是存在有如此大量的不同编码的原因。本文通过研究，分析CDMA和OCDMA通信中的多个经典编码，并结合OCDMA-PON的特点，提出了一种新的编码。该编码方案分配给每个用户一个唯一的地址码。各用户通过使用PON系统的光学器件，将与地址码有对应特征关系的光信号提取出来。通过简单的光信号处理，把不同用户间的相互干扰抑制到非常低的程度。这种编码非常容易实现，系统的资源利用率和安全性能都得到了有效的提升。为了进一步评估使用这种新型编码的OCDMA-PON的系统，本文通过参考其他文献和资料，考虑由接收机引入的噪声等因素对使用这种新型编码的OCDMA-PON的影响。将计算得到的结果与其他编码进行对比分析，验证了这种新型编码体系应用于OCDMA-PON的可行性与优越性能。最后，在本文的末章，对硕士阶段的工作进行了全面的总结。

关键词： PON OCDMA-PON 波长选择开关可调谐光源地址码

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ROADM网络在香港区域的应用

电信工程技术与标准化 2018年第5期31卷 45-50页

作者：张蓉李琼丽中国电信国际有限公司北京100010 广东省电信规划设计院有限公司广州510630

基于波长选择开关和密集波分技术(DWDM)的ROADM网络,在网络扩容、灵活配置、快速保护恢复等方面有较强优势;同时,还可大幅降低网络投资,减少机房空间占用和电力消耗。香港区域ROADM网络的建成,所具备的业务灵活调度能力和快速恢复能力,... 详细信息

基于波长选择开关和密集波分技术(DWDM)的ROADM网络,在网络扩容、灵活配置、快速保护恢复等方面有较强优势;同时,还可大幅降低网络投资,减少机房空间占用和电力消耗。香港区域ROADM网络的建成,所具备的业务灵活调度能力和快速恢复能力,将大大提升对业务需求的快速响应。香港区域ROADM网络将使中国电信国际公司具有更强的竞争力。

关键词：可重构光分插复用器恢复波长选择开关

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智能城域光传输网及核心光器件

电信科学 2019年第4期35卷 33-40页

作者：肖礼袁志林付成鹏马卫东武汉光迅科技股份有限公司湖北武汉430205

以城域光传输网在数据业务驱动下,对智能化和灵活性的要求不断增加,带来网络架构的革新为背景,阐述了可重构光分插复用器(reconfigurable optical add-drop multiplexer,ROADM)网元及其动态组网技术面临的挑战;研究了ROADM网元中核心光... 详细信息

以城域光传输网在数据业务驱动下,对智能化和灵活性的要求不断增加,带来网络架构的革新为背景,阐述了可重构光分插复用器(reconfigurable optical add-drop multiplexer,ROADM)网元及其动态组网技术面临的挑战;研究了ROADM网元中核心光器件的低成本解决方案,以及ROADM网元设备白盒化、解耦合以及可编程性的需求,得出低成本、白盒化的ROADM网元是城域光传输网智能化的关键有效手段的结论。

关键词：城域光传输网 ROADM 阵列光放大器波长选择开关多播光开关软件定义网络

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新型大容量光交换的关键技术和应用

网络电信 2013年第6期15卷 47-50页

作者：胡卫生孙卫强肖石林上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室

为了实现更大容最的光交换，需要突破矩阵光开芙的规模化“瓶颈”。微机电光开关（MEMS）、循环阵列波导光栅（CAWG）、波长选择歼关（WSS）等具有多端口规模化特征，能够实现良好的模块化扩展，具有使交换容量倍增的潜力。MEMS、CAWG、... 详细信息

为了实现更大容最的光交换，需要突破矩阵光开芙的规模化“瓶颈”。微机电光开关（MEMS）、循环阵列波导光栅（CAWG）、波长选择歼关（WSS）等具有多端口规模化特征，能够实现良好的模块化扩展，具有使交换容量倍增的潜力。MEMS、CAWG、WSS在大型数据中心、人容量光变义连接、灵活栅格光分插复用等系统的应用中具有独特优盼干¨良好前景。

关键词：光交换微机电光开关循环阵列波导光栅波长选择开关

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国外资讯

现代传输 2010年第2期 4-7页

JDSU公司的WSS应用于100Gbit/s系统正如人们所预料,100Gbit/s在OFC/NFOEC2010展览会上的亮相、包括可重构光分叉复用器ROADM的快速增长的市场使得大部分其它主题黯然失色。在光器件方面,特别是波长选择开关WSS人们议论不休,因为其是带动... 详细信息

JDSU公司的WSS应用于100Gbit/s系统正如人们所预料,100Gbit/s在OFC/NFOEC2010展览会上的亮相、包括可重构光分叉复用器ROADM的快速增长的市场使得大部分其它主题黯然失色。在光器件方面,特别是波长选择开关WSS人们议论不休,因为其是带动ROADM发展的关键部件。

关键词：国外资讯苹果公司以太网解决方案移动回传 iPad 业务提供商波长选择开关业务接入参考设计光分叉复用器

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ROADM技术简介及演进方向

邮电设计技术 2008年第2期 40-43页

作者：刘晓枫中兴通讯市场体系传输产品规划部

阐述了可重构型光分插复用设备(ROADM)进入波分网络的背景,并对ROADM的3种主要技术进行了简要介绍。最后提出未来ROADM的发展方向,即ROADM光层调度+OTN电层调度组合解决方案,以及中兴通讯推出的适应市场发展的设备功能类型。

关键词：可重构型光分插复用设备平面光波电路波长阻断器波长选择开关

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新型大容量光交换的关键技术和应用

中兴通讯技术 2013年第3期19卷 35-39页

作者：胡卫生孙卫强肖石林上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

为了实现更大容量的光交换,需要突破矩阵光开关的规模化"瓶颈"。微机电光开关(MEMS)、循环阵列波导光栅(CAWG)、波长选择开关(WSS)等具有多端口规模化特征,能够实现良好的模块化扩展,具有使交换容量倍增的潜力。MEMS、CAWG、WSS在大型... 详细信息

为了实现更大容量的光交换,需要突破矩阵光开关的规模化"瓶颈"。微机电光开关(MEMS)、循环阵列波导光栅(CAWG)、波长选择开关(WSS)等具有多端口规模化特征,能够实现良好的模块化扩展,具有使交换容量倍增的潜力。MEMS、CAWG、WSS在大型数据中心、大容量光交叉连接、灵活栅格光分插复用等系统的应用中具有独特优势和良好前景。

关键词：光交换微机电光开关循环阵列波导光栅波长选择开关

基于ROADM技术的省干传送网组网策略研究

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电信技术 2017年第7期 27-29,33页

作者：何军委王可为陈秀锦中讯邮电咨询设计院有限公司

分析ROADM的关键技术及发展策略,其中重点研究运营商省内干传送网中引入ROADM技术的策略,提出ROADM在电信运营商网络中的演进建议。

关键词：可重构的光分插复用器省干波长选择开关

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基于WSS的可变带宽ROADM研究

信息技术 2016年第10期40卷 138-140页

作者：陈城武汉邮电科学研究院武汉430074

随着移动互联网及网络多媒体技术的飞速发展,人们对光通信网络带宽的需求量显著增高,传统的可重构光分插复用技术(ROADM)在多业务异速混合传输时存在很大的局限性。文中在研究了ROADM的基本原理及波长选择开关(WSS)的实现技术的基础上,... 详细信息

随着移动互联网及网络多媒体技术的飞速发展,人们对光通信网络带宽的需求量显著增高,传统的可重构光分插复用技术(ROADM)在多业务异速混合传输时存在很大的局限性。文中在研究了ROADM的基本原理及波长选择开关(WSS)的实现技术的基础上,提出了一种基于WSS的可变带宽的ROADM系统实现方案,系统性能指标测试结果验证了方案的可行性。

关键词：可重构光分插复用波长选择开关可变带宽光网络