本實用新型涉及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置。

背景技術(shù)：

基于OCDMA的局端收發(fā)裝置為一種應(yīng)用在光纖接入網(wǎng)中心局端的局端設(shè)備，是光纖接入網(wǎng)與上層核心網(wǎng)連接的接口設(shè)備。局端光收發(fā)裝置完成核心網(wǎng)的下行數(shù)據(jù)的編碼并分發(fā)至光分配網(wǎng)和將來自光分配網(wǎng)的上行數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并傳送到核心網(wǎng)。

現(xiàn)有的OCDMA局端收發(fā)編解碼技術(shù)主要有：

1.基于光纖布拉格光柵(FGB)或陣列波導(dǎo)光柵(AWG)和光纖延時線的t-λ二維全光編解碼，它將用戶信號用寬譜光源和強度調(diào)制器調(diào)制成光信號后送入FGB，根據(jù)光地址碼進(jìn)行頻譜切割編碼，再分別對不同波長的光信號進(jìn)行不同延時完成時域編碼，最后送入合路器耦合。這類方案能實現(xiàn)全光高速編解碼，且用戶容量大，長遠(yuǎn)來看是非常有潛力的技術(shù)，但其實現(xiàn)要使用多路光開關(guān)、ASE光源、光強度調(diào)制器、光閾值器等昂貴的光器件，設(shè)備成本極為高昂，就目前工藝水平和產(chǎn)量而已，還不足以吸引運營商投入資金發(fā)展；

2.基于高速芯片傳統(tǒng)CDMA，在電域?qū)τ脩魝鬏敂?shù)據(jù)進(jìn)行雙極性的時域碼字直接擴頻，并將多個用戶的傳輸數(shù)據(jù)通過碼分復(fù)用的方式耦合在一起，最后調(diào)制在光信號上通過光纖進(jìn)行傳輸。這類方案成本較為低廉且技術(shù)成熟，但ECDMA方案是對電信號進(jìn)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(shù)量增加碼長，則會限制數(shù)據(jù)的傳輸速率；

3.基于電域空間編碼的頻域多階幅度編解碼方案，它首先根據(jù)不同用戶的地址碼在電域內(nèi)分別對不同用戶的信號進(jìn)行頻譜切割并進(jìn)行“與”運算，然后將每個用戶在所有波長片的值進(jìn)行相加，即完成頻域編碼，再將信號送入光強度調(diào)制器調(diào)制，最后將光信號耦合輸出。這類方案是一種電域編解碼技術(shù)，克服了“電子瓶頸”，配置零活，可重構(gòu)性強。但該方案屬于一維頻域編解碼，用戶容量和系統(tǒng)性能都較差。

以上種種原因?qū)е翺CDMA目前還未能在實際中應(yīng)用，目前大多在接入網(wǎng)中使用OTDM和OWDM技術(shù)，亟待一種滿足大容量、高速率且成本低的OCDMA局端收發(fā)裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的是現(xiàn)有OCDMA局端收發(fā)編解碼方法存在成本高、速率低和容量小的問題，提供一種基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下方案實現(xiàn)的：

基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置，包括電時域延時編解碼模塊、光頻域編解碼模塊、系統(tǒng)管理模塊和電源管理模塊；電源管理模塊分別與電時域延時編解碼模塊和光頻域編解碼模塊的供電端相連；系統(tǒng)管理模塊分別與電時域延時編解碼模塊和光頻域編解碼模塊的控制端相連；電時域延時編解碼模塊包括電時域延時編碼單元和電時域延時解碼單元；光頻域編解碼模塊包括光頻域編碼單元和光頻域解碼單元；核心網(wǎng)與電時域延時編碼單元的輸入端連接，電時域延時編碼單元的輸出端與光頻域編碼單元的輸入端連接，光頻域編碼單元的輸出端與分配網(wǎng)連接；分配網(wǎng)與光頻域解碼單元的輸入端連接，光頻域解碼單元的輸出端與電時域延時解碼單元的輸入端連接，電時域延時解碼單元的輸出端連接核心網(wǎng)。

上述裝置還進(jìn)一步包括光環(huán)形器，該光環(huán)形器的一端口連接分配網(wǎng)，光環(huán)形器的另一端口連接光頻域編碼單元的輸出端，光環(huán)形器的又一端口連接光頻域解碼單元的輸入端。

上述方案中，電時域延時編碼單元包括電延時編碼器和復(fù)選耦合器，其中電延時編碼器的輸入端形成電時域延時編碼單元的輸入端，電延時編碼器的輸出端連接復(fù)選耦合器的輸入端，復(fù)選耦合器的輸出端形成電時域延時編碼單元的輸出端；電時域延時解碼單元包括分發(fā)器、電延時解碼器和數(shù)據(jù)判決器；分發(fā)器的輸入端形成電時域延時解碼單元的輸入端，分發(fā)器的輸出端連接電延時解碼器的輸入端，電延時解碼器的輸出端連接數(shù)據(jù)判決器的輸入端，數(shù)據(jù)判決器的輸出端電時域延時解碼單元的輸出端。

上述方案中，光頻域編碼單元包括多個多階幅度電光轉(zhuǎn)換器和波分復(fù)用器；多個多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸入端同時形成光頻域編碼單元的輸入端，多個多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸出端同時與波分復(fù)用器的輸入端連接，波分復(fù)用器的輸出端形成光頻域編碼單元的輸出端；光頻域解碼單元包括多個多階幅度光電轉(zhuǎn)換器和波分解復(fù)用器；波分解復(fù)用器的輸入端形成光頻域解碼單元的輸入端，波分解復(fù)用器的輸出端分別連接多個多階幅度光電轉(zhuǎn)換器的輸入端，多個多階幅度光電轉(zhuǎn)換器的輸出端同時形成光頻域解碼單元的輸出端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下特點：

1、在時域上進(jìn)行電時域延時編解碼，避免了多路光開關(guān)、ASE光源、光強度調(diào)制器、光閾值器等極其昂貴的光器件，降低了成本和設(shè)備復(fù)雜度；

2、在時域上進(jìn)行延時編解碼后進(jìn)行了頻域的編解碼，為二維OCDMA，相對一維電域編解碼大大提高了系統(tǒng)用戶容量；

3、具有簡單可行、重構(gòu)性好、大容量、速率高的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的原理示意圖。

圖2為基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的細(xì)化結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更清晰表達(dá)本實用新型的思想，結(jié)合圖1至圖2所示，給出本實用新型一種較佳的實施方式(包括但不限于此具體實施結(jié)構(gòu))來對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。

基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置，如圖1和2所示，包括電時域延時編解碼模塊、光頻域編解碼模塊、光環(huán)形器、系統(tǒng)管理模塊和電源管理模塊。電源管理模塊分別與電時域延時編解碼模塊和光頻域編解碼模塊的供電端相連。系統(tǒng)管理模塊分別與電時域延時編解碼模塊和光頻域編解碼模塊的控制端相連。電時域延時編解碼模塊包括電時域延時編碼單元和電時域延時解碼單元。光頻域編解碼模塊包括光頻域編碼單元和光頻域解碼單元。核心網(wǎng)的輸出端與電時域延時編碼單元的輸入端連接，電時域延時編碼單元的輸出端與光頻域編碼單元的輸入端連接，光頻域編碼單元的輸出端與光環(huán)形器的一端連接。光環(huán)形器的另一端連接分配網(wǎng)。光環(huán)形器的又一端連接光頻域解碼單元的輸入端，光頻域解碼單元的輸出端與電時域延時解碼單元的輸入端連接，電時域延時解碼單元的輸出端連接核心網(wǎng)的輸入端。

系統(tǒng)管理模塊與電時域延時編解碼模塊和光頻域編解碼模塊連接并控制其工作，其中包括為每位用戶分配光二維地址碼、控制電時域延時編解碼模塊的用戶信號延時和耦合、控制光頻域編解碼模塊的頻譜波片選擇。此外，系統(tǒng)管理模塊還負(fù)責(zé)檢測本地環(huán)境參數(shù)、管理遠(yuǎn)端光網(wǎng)絡(luò)單元并為其進(jìn)行光地址碼匹配、將本地參數(shù)通過電信管理接口上傳至網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)并響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的管控。系統(tǒng)管理控制模塊由中央處理器、儲存器、網(wǎng)絡(luò)通信接口、本地通信控制接口、顯示接口等專用計算機硬件系統(tǒng)組成。其中，中央處理器可選用三星公司的S3C6410芯片，儲存器可選用Nand Flash芯片，網(wǎng)絡(luò)通信芯片可選用DM9000網(wǎng)卡芯片，中央處理器通過串口與電時域延時編解碼模塊、光頻域編解碼模塊連接通信。系統(tǒng)管理模塊運行Linux嵌入式操作系統(tǒng)，并安裝運行有相應(yīng)的嵌入式管控軟件，軟件包含有電時域延時編碼單元的延時和耦合控制器，并負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通信，與其它硬件協(xié)調(diào)實現(xiàn)上述功能。

電時域延時編碼單元包括電延時編碼器和nω×N復(fù)選耦合器，其中電延時編碼器的輸入端形成電時域延時編碼單元的輸入端，電延時編碼器的輸出端連接復(fù)選耦合器的輸入端，復(fù)選耦合器的輸出端形成電時域延時編碼單元的輸出端。光頻域編碼單元包括N個多階幅度電光轉(zhuǎn)換器和波分復(fù)用器。多個多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸入端同時形成光頻域編碼單元的輸入端，多個多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸出端同時與波分復(fù)用器的輸入端連接，波分復(fù)用器的輸出端形成光頻域編碼單元的輸出端。電時域延時編碼單元連接光頻域編碼單元，將核心網(wǎng)下發(fā)的n個用戶數(shù)據(jù)電信號根據(jù)每個用戶分配的唯一光地址碼同時進(jìn)行時域的延時編碼，時域編碼后的信號進(jìn)行耦合，然后將n個用戶耦合后的電信號送入光頻域編碼單元根據(jù)光地址碼同時進(jìn)行頻域編碼。光頻域編碼單元對從電時域延時編碼單元送來的電信號轉(zhuǎn)換成光信號并進(jìn)行光頻域編碼，并將經(jīng)過二維t-λ編碼后的光信號通過光環(huán)形器或者直接送進(jìn)光分配網(wǎng)下發(fā)。

電時域延時解碼單元包括N×nω分發(fā)器、電延時解碼器和數(shù)據(jù)判決器。分發(fā)器的輸入端形成電時域延時解碼單元的輸入端，分發(fā)器的輸出端連接電延時解碼器的輸入端，電延時解碼器的輸出端連接數(shù)據(jù)判決器的輸入端，數(shù)據(jù)判決器的輸出端電時域延時解碼單元的輸出端。光頻域解碼單元包括多個多階幅度光電轉(zhuǎn)換器和波分解復(fù)用器。波分解復(fù)用器的輸入端形成光頻域解碼單元的輸入端，波分解復(fù)用器的輸出端分別連接多個多階幅度光電轉(zhuǎn)換器的輸入端，多個多階幅度光電轉(zhuǎn)換器的輸出端同時形成光頻域解碼單元的輸出端。解碼過程與編碼過程相反，光頻域解碼單元將光分配網(wǎng)上傳的光信號進(jìn)行頻域解碼并轉(zhuǎn)換成光信號后送入電時域延時解碼單元進(jìn)行時域解碼，輸出將要上傳至核心網(wǎng)的解碼電信號。

電時域延時編解碼模塊可使用模擬電路來實現(xiàn)，也可以使用多塊現(xiàn)有技術(shù)已知的專用的高速信號處理芯片組合完成該功能模塊，如使用電延時編碼器芯片、nω×N復(fù)選耦合器芯片、nω×N分發(fā)器、電延時解碼器芯片和數(shù)據(jù)判決器芯片互相連接，共同實電時域信號延時編解碼。此外，光頻域編解碼模塊可使用不同波長的多階幅度光收發(fā)模塊作為多階幅度電光轉(zhuǎn)換器對不同的加法器的多階幅度電信號進(jìn)行光頻域的編解碼?；蛘呖梢允褂眠m配的高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動電路和BOSA(光發(fā)射接收組件)組合工作進(jìn)行光頻域的編解碼。

上述實施方式可在不脫離本實用新型的范圍之內(nèi)進(jìn)行若干實施上的變化，故以上具體實施說明應(yīng)視為示例性的，并非用以限制本實用新型申請專利的保護(hù)范圍。