基于ocdma二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置及其編解碼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置及其編解碼方法，該裝置主要由電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊、光頻域編解碼模塊、光耦合器、系統(tǒng)管理模塊和電源管理模塊組成。電時(shí)域延時(shí)編碼模塊連接光頻域編解碼模塊，將核心網(wǎng)下發(fā)的n個(gè)用戶數(shù)據(jù)電信號(hào)根據(jù)每個(gè)用戶分配的唯一光地址碼同時(shí)進(jìn)行時(shí)域的延時(shí)編碼，時(shí)域編碼后的信號(hào)進(jìn)行耦合，然后將n個(gè)用戶耦合后的電信號(hào)送入光頻域編解碼模塊根據(jù)光地址碼同時(shí)進(jìn)行頻域編碼；光頻域編解碼模塊對(duì)從電時(shí)域延時(shí)編碼模塊送來的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)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(hào)通過光耦合器或者直接送進(jìn)光分配網(wǎng)下發(fā)。本發(fā)明具有簡(jiǎn)單可行、重構(gòu)性好、大容量和速率高的特點(diǎn)。
【專利說明】
基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置及其編解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于0CDMA二維電光編解碼的局端 收發(fā)裝置及其編解碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于0CDMA的局端收發(fā)裝置為一種應(yīng)用在光纖接入網(wǎng)中屯、局端的局端設(shè)備，是光 纖接入網(wǎng)與上層核屯、網(wǎng)連接的接口設(shè)備。局端光收發(fā)裝置完成核屯、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)行解碼并傳送到核屯、網(wǎng)。
[0003] 現(xiàn)有的0CDMA局端收發(fā)編解碼技術(shù)主要有：
[0004] 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(shí)線的t-λ二維全光 編解碼，它將用戶信號(hào)用寬譜光源和強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制成光信號(hào)后送入FGB，根據(jù)光地址碼進(jìn) 行頻譜切割編碼，再分別對(duì)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)進(jìn)行不同延時(shí)完成時(shí)域編碼，最后送入合路 器禪合。運(yùn)類方案能實(shí)現(xiàn)全光高速編解碼，且用戶容量大，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看是非常有潛力的技術(shù)， 但其實(shí)現(xiàn)要使用多路光開關(guān)、ASE光源、光強(qiáng)度調(diào)制器、光闊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W吸引運(yùn)營(yíng)商投入資金發(fā)展；
[0005] 2.基于高速忍片傳統(tǒng)CDMA，在電域?qū)τ脩魝鬏敂?shù)據(jù)進(jìn)行雙極性的時(shí)域碼字直接擴(kuò) 頻，并將多個(gè)用戶的傳輸數(shù)據(jù)通過碼分復(fù)用的方式禪合在一起，最后調(diào)制在光信號(hào)上通過 光纖進(jìn)行傳輸。運(yùn)類方案成本較為低廉且技術(shù)成熟，但ECDMA方案是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行時(shí)域的直 接擴(kuò)展，電域編解碼器必須運(yùn)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(zhǎng)，則會(huì)限制數(shù)據(jù)的傳輸速率；
[0006] 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(duì)不同用戶的信號(hào)進(jìn)行頻譜切割并進(jìn)行"與"運(yùn)算，然后將每個(gè)用戶在所有波 長(zhǎng)片的值進(jìn)行相加，即完成頻域編碼，再將信號(hào)送入光強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制，最后將光信號(hào)禪合 輸出。運(yùn)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(qiáng)。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。
[0007] W上種種原因?qū)е?CDMA目前還未能在實(shí)際中應(yīng)用，目前大多在接入網(wǎng)中使用 0TDM和0WDM技術(shù)，亟待一種滿足大容量、高速率且成本低的0CDMA局端收發(fā)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有0CDMA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0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置及其編解碼方法。
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明是通過W下方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] -種基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法;其特征是，包括如 下步驟：
[0011] 步驟1，電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的電時(shí)域延時(shí)編碼單元對(duì)核屯、網(wǎng)送入的下行的用 戶比特流電信號(hào)進(jìn)行電時(shí)域延時(shí)編碼和禪合后，送入光頻域編解碼模塊；
[0012] 步驟2,光頻域編解碼模塊的光頻域編碼單元對(duì)電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊送入的多 個(gè)用戶多階幅度電信號(hào)進(jìn)行光頻域編碼和復(fù)用后，送入光分配網(wǎng)；
[0013] 步驟3,光頻域編解碼模塊的光頻域解碼單元對(duì)分配網(wǎng)送入的用戶上傳的光信號(hào) 進(jìn)行解復(fù)用和光頻域解碼后，送入電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊；
[0014] 步驟4,電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的電時(shí)域延時(shí)解碼單元將光頻域編解碼模塊送入 的多個(gè)用戶多階幅度電信號(hào)進(jìn)行解禪合和電時(shí)域延時(shí)解碼和數(shù)據(jù)闊值判決后，送入核屯、 網(wǎng)。
[0015] 上述步驟1的具體過程如下：
[0016] 步驟1.1，電時(shí)域延時(shí)編碼單元的電延時(shí)編碼器根據(jù)用戶光地址碼的碼重ω，將核 屯、網(wǎng)送入的每個(gè)用戶信號(hào)b(t)復(fù)制成ω等份;并根據(jù)用戶光地址碼的碼字區(qū)組Kao, bo)， (ai，bi)，…，（au-i，bu-i)}，對(duì)每個(gè)用戶的ω份信號(hào)分別同時(shí)進(jìn)行b〇e、bie、…、bu-ie的延時(shí)， 得到每個(gè)用戶ω份的延時(shí)信號(hào)b(t+boε)、b(t+blε)、…、b(t+bω-lε);
[0017] 步驟1.2,電時(shí)域延時(shí)編碼單元的復(fù)選禪合器根據(jù)用戶光地址碼的碼字區(qū)組Kao， bo)，（ai，bi)，…，（au-i，bu-i)}，將每個(gè)用戶的 ω 份的延時(shí)信號(hào)b(t+b〇e )、b(t+bie )、…、b(t+ b。-")同時(shí)送入復(fù)選禪合器對(duì)應(yīng)的加法器中進(jìn)行數(shù)值加法運(yùn)算，得出所有用戶在復(fù)選禪合 器的巧的個(gè)加法器中對(duì)應(yīng)加法器上的信號(hào)疊加值，即N路多階幅度電信號(hào)Σ〇、Σι、···、Sn-1， 送入到光頻域編解碼模塊。
[0018] 上述步驟2的具體過程如下：
[0019] 步驟2.1，光頻域編碼單元的N個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換器將對(duì)應(yīng)的多階幅度電信號(hào)值 Σ〇、Σ 1、···、Σν-1分別轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為λ〇、λι、···、λΝ-1的多階幅度光信號(hào)；
[0020] 步驟2.2，Ν路波長(zhǎng)為λo、λl、…、λN-l的多階幅度光信號(hào)送入光頻域編碼單元的波分 復(fù)用器進(jìn)行信道復(fù)用，并下發(fā)至分配網(wǎng)。
[0021] 上述步驟3的具體過程如下：
[0022] 步驟3.1，將分配網(wǎng)送入的單路多階幅度光信號(hào)送入光頻域解碼單元的波分解復(fù) 用器進(jìn)行解復(fù)用，分解出波長(zhǎng)為λ〇、λι、···、λΝ-1的多階幅度光信號(hào)；
[0023] 步驟3.2，光頻域解碼單元的多階幅度光電轉(zhuǎn)換器分別將波長(zhǎng)為λo、λl、…、λN-l的多 階幅度光信號(hào)轉(zhuǎn)換成Ν個(gè)多階幅度電信號(hào)bo(t)、bi(t)、…、bN-l(t)，送入電時(shí)域延時(shí)編解碼 模塊。
[0024] 上述步驟4的具體過程如下：
[0025] 步驟4.1，電時(shí)域延時(shí)解碼單元的分發(fā)器根據(jù)每個(gè)用戶光地址碼的碼字區(qū)組Kao， bo)，（ai，bi)，…，（au-i，bu-i)}，從送入的N個(gè)多階幅度電信號(hào)bo(t)、bi(t)、···、bN-i(t)中同時(shí) 提取相關(guān)的波長(zhǎng)片多階幅度電信號(hào)分發(fā)給每個(gè)用戶；
[0026] 步驟4.2,電時(shí)域延時(shí)解碼單元的電延時(shí)解碼器根據(jù)每個(gè)用戶光地址碼的碼字區(qū)組 {(ao，bo)，（al，bl)，…，（a。-l，b。-l)}，為每個(gè)用戶的ω個(gè)波長(zhǎng)片信號(hào)分別進(jìn)行相應(yīng)的延時(shí)，即分 另桐時(shí)進(jìn)行化-1-130)6、化-1-131)6、一、化-1-6。-1)6的延時(shí)，得出每個(gè)用戶〇份的多階幅度延時(shí) 后的電信號(hào)1)3。〇；+(1_,-1-1)〇)&)、1:)31(1+山-1-1:)1)￡).、....、63。.,_1(片(1-.-1-13"_1)￡); 每個(gè)用戶ω份的多階幅度延時(shí)電信號(hào)同時(shí)進(jìn)行加法運(yùn)算，得到每個(gè)用戶ω份的多階幅度延 時(shí)禪合電信號(hào)63。(1+片-1-屯〇) *〇+bai(汁t' ')+...+baw_i(t.+(L-1-bfd_i)f:.);
[0027] 步驟4.3,電時(shí)域延時(shí)解碼單元的數(shù)據(jù)判決器對(duì)禪合后的多階幅度延時(shí)禪合電信 號(hào)進(jìn)行每一脈沖闊值判決，得出數(shù)據(jù)1或0,并上傳至核屯、網(wǎng)。
[0028] 基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置，包括電時(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)編解碼模塊和光頻域 編解碼模塊的控制端相連;電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊包括電時(shí)域延時(shí)編碼單元和電時(shí)域延時(shí) 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;核屯、網(wǎng)與電時(shí)域延 時(shí)編碼單元的輸入端連接，電時(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)解碼單元的輸入端連接，電時(shí)域延時(shí)解碼單元的輸出端 連接核屯、網(wǎng)。
[0029] 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 玉山 乂而。
[0030] 上述方案中，電時(shí)域延時(shí)編碼單元包括電延時(shí)編碼器和復(fù)選禪合器，其中電延時(shí) 編碼器的輸入端形成電時(shí)域延時(shí)編碼單元的輸入端，電延時(shí)編碼器的輸出端連接復(fù)選禪合 器的輸入端，復(fù)選禪合器的輸出端形成電時(shí)域延時(shí)編碼單元的輸出端；電時(shí)域延時(shí)解碼單 元包括分發(fā)器、電延時(shí)解碼器和數(shù)據(jù)判決器;分發(fā)器的輸入端形成電時(shí)域延時(shí)解碼單元的 輸入端，分發(fā)器的輸出端連接電延時(shí)解碼器的輸入端，電延時(shí)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(shí)域延時(shí)解碼單元的輸出端。
[0031] 上述方案中，光頻域編碼單元包括多個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換器和波分復(fù)用器；多個(gè) 多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸入端同時(shí)形成光頻域編碼單元的輸入端，多個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換 器的輸出端同時(shí)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(gè)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(gè)多階幅度光電 轉(zhuǎn)換器的輸入端，多個(gè)多階幅度光電轉(zhuǎn)換器的輸出端同時(shí)形成光頻域解碼單元的輸出端。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：
[0033] 1、在時(shí)域上進(jìn)行電時(shí)域延時(shí)編解碼，避免了多路光開關(guān)、ASE光源、光強(qiáng)度調(diào)制器、 光闊值器等極其昂貴的光器件，降低了成本和設(shè)備復(fù)雜度；
[0034] 2、在時(shí)域上進(jìn)行延時(shí)編解碼后進(jìn)行了頻域的編解碼，為二維0CDMA，相對(duì)一維電域 編解碼大大提高了系統(tǒng)用戶容量；
[0035] 3、利用高速的并行FPGA進(jìn)行硬件編程，提高了編解碼的可重構(gòu)性，并且采用電光 組合編解碼，一定程度上抑制了 "電子瓶頸"；
[0036] 4、具有簡(jiǎn)單可行、重構(gòu)性好、大容量、速率高的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0037] 圖1為基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的原理示意圖。
[0038] 圖2為基于0CDMA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。
[0039] 圖3為基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 為了更清晰表達(dá)本發(fā)明的思想，結(jié)合圖1至圖3所示，給出本發(fā)明一種較佳的實(shí)施 方式(包括但不限于此具體實(shí)施結(jié)構(gòu))來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0041] 基于0CDMA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(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)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(shí)域 延時(shí)編解碼模塊和光頻域編解碼模塊的控制端相連。電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊包括電時(shí)域延 時(shí)編碼單元和電時(shí)域延時(shí)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。核屯、網(wǎng)的輸出端與電時(shí)域延時(shí)編碼單元的輸入端連接，電時(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)解碼單元的輸入端連接，電時(shí)域延時(shí)解碼單元的輸出端連接 核屯、網(wǎng)的輸入端。
[0042] 系統(tǒng)管理模塊與電時(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)編解碼模塊的用戶信號(hào)延時(shí)和禪 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(cè)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(chǔ)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(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成。其中，中央處理器可 選用Ξ星公司的S3C6410忍片，儲(chǔ)存器可選用化nd Flash忍片，網(wǎng)絡(luò)通信忍片可選用DM9000 網(wǎng)卡忍片，中央處理器通過串口與電時(shí)域延時(shí)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(yùn)行Linux嵌入式操作系統(tǒng)，并安裝運(yùn)行有相應(yīng)的嵌入式管控軟件，軟件包含有 電時(shí)域延時(shí)編碼單元的延時(shí)和禪合控制器，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(shí)現(xiàn)上述功能。
[0043] 電時(shí)域延時(shí)編碼單元包括電延時(shí)編碼器和ηω XN復(fù)選禪合器，其中電延時(shí)編碼器 的輸入端形成電時(shí)域延時(shí)編碼單元的輸入端，電延時(shí)編碼器的輸出端連接復(fù)選禪合器的輸 入端，復(fù)選禪合器的輸出端形成電時(shí)域延時(shí)編碼單元的輸出端。光頻域編碼單元包括Ν個(gè)多 階幅度電光轉(zhuǎn)換器和波分復(fù)用器。多個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸入端同時(shí)形成光頻域編碼 單元的輸入端，多個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸出端同時(shí)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(shí)域延時(shí)編碼單元連接光頻域編碼單 元，將核屯、網(wǎng)下發(fā)的η個(gè)用戶數(shù)據(jù)電信號(hào)根據(jù)每個(gè)用戶分配的唯一光地址碼同時(shí)進(jìn)行時(shí)域 的延時(shí)編碼，時(shí)域編碼后的信號(hào)進(jìn)行禪合，然后將η個(gè)用戶禪合后的電信號(hào)送入光頻域編碼 單元根據(jù)光地址碼同時(shí)進(jìn)行頻域編碼。光頻域編碼單元對(duì)從電時(shí)域延時(shí)編碼單元送來的電 信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)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(hào)通過光環(huán)形器或 者直接送進(jìn)光分配網(wǎng)下發(fā)。
[0044] 電時(shí)域延時(shí)解碼單元包括ΝΧηω分發(fā)器、電延時(shí)解碼器和數(shù)據(jù)判決器。分發(fā)器的 輸入端形成電時(shí)域延時(shí)解碼單元的輸入端，分發(fā)器的輸出端連接電延時(shí)解碼器的輸入端， 電延時(shí)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(shí)域延時(shí)解碼單 元的輸出端。光頻域解碼單元包括多個(gè)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(gè)多階幅度 光電轉(zhuǎn)換器的輸入端，多個(gè)多階幅度光電轉(zhuǎn)換器的輸出端同時(shí)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(hào)進(jìn)行頻域解碼并 轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后送入電時(shí)域延時(shí)解碼單元進(jìn)行時(shí)域解碼，輸出將要上傳至核屯、網(wǎng)的解碼電 信號(hào)。
[0045] 電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊可使用多塊專用的高速信號(hào)處理忍片組合完成該功能模 塊，如使用電延時(shí)編碼器忍片、ηω XN復(fù)選禪合器忍片、ηω XN分發(fā)器、電延時(shí)解碼器忍片 和數(shù)據(jù)判決器忍片互相連接，共同實(shí)電時(shí)域信號(hào)延時(shí)編解碼。但最佳方式應(yīng)當(dāng)為使用硬件 描述語言對(duì)高速FPGA忍片進(jìn)行硬件編程設(shè)計(jì)，發(fā)揮FPGA高速并行、靈活可重構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)電 時(shí)域的信號(hào)進(jìn)行可重構(gòu)延時(shí)高速編解碼，最大效率化、集成化實(shí)現(xiàn)該模塊功能。此外，光頻 域編解碼模塊可使用不同波長(zhǎng)的多階幅度光收發(fā)模塊作為多階幅度電光轉(zhuǎn)換器對(duì)不同的 加法器的多階幅度電信號(hào)進(jìn)行光頻域的編解碼?；蛘呖蒞使用適配的高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器、驅(qū) 動(dòng)電路和B0SA(光發(fā)射接收組件)組合工作進(jìn)行光頻域的編解碼。
[0046] 上述的局端光收發(fā)裝置中，電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的延時(shí)編解碼和信號(hào)禪合W及 光頻域編解碼模塊的頻域編解碼方法為本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)方案。也就是說，基于0CDMA二維 電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法，如圖3所示，具體包括如下步驟：
[0047] 根據(jù)光碼分多址理論，用戶光地址碼集(NXL，ω，λ3，λ〇中Ν為頻率片(波片)數(shù)目， L為光地址碼的時(shí)間片數(shù)目，ω為碼重ΓΓ的個(gè)數(shù)），λ。和Ab為自相關(guān)和互相關(guān)峰值;每個(gè)用 戶碼字為一個(gè)NXL的碼字矩陣，（ao，b日）、（al，bl)、…、（a。-l，b。-l)為碼字矩陣中"Γ的坐標(biāo);b (t)為用戶比特流信號(hào)；ε為用戶數(shù)據(jù)比特脈沖寬度。
[004引在實(shí)施例子中，用戶光地址碼集為(NXL，3，1，1)，為用戶1、2、3、…、η選用{(0，1)， (2.7) ，（6,32)}、{(1，3)，（2,9)，（4,45)}、{(1，6)，（3，14)，（7,33)}、...、{(5,9)，（6，11)，（Ν- 1，L-1)}作為光地址碼。下面W用戶1和用戶2為例說明本發(fā)明編解碼方法過程：
[0049] 步驟1.下行的用戶比特流電信號(hào)從核屯、網(wǎng)進(jìn)入電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的電時(shí)域 延時(shí)編碼單元后，其編碼和禪合方法實(shí)現(xiàn)過程如下：
[0050] a.該單元的電延時(shí)編碼器根據(jù)η個(gè)用戶光地址碼集(NXL，3，1，1)，將用戶1和用戶 2的信號(hào)bi(t)和b2(t)分別復(fù)制成3等份，此時(shí)，運(yùn)6份比特流為同步并行信號(hào)；
[0051] b.該單元的電延時(shí)編碼器根據(jù)用戶1和用戶2的光地址碼的碼字區(qū)組{(0，1)，（2， 7)，（6,32)}和{(1，3)，（2,9)，（4,45)}對(duì)6份信號(hào)分別同時(shí)進(jìn)行6、76、66和36、96、456的延 時(shí)，得到用戶 1 和用戶 2 的 6份的延時(shí)信號(hào) bi(t+e)、bi(t+7e)、bi(t+32eWPb2(t+3e)、b2(t+9e、 b2(t+45e);
[0052] c.該單元的ηω XN復(fù)選禪合器根據(jù)用戶1和用戶2的光地址碼的碼字區(qū)組{(0，1)， (2.7) ，（6,32)}和{(1，3)，（2,9)，（4,45)}將用戶1和用戶2的6份延時(shí)信號(hào)61(*+6)、61(*巧 〇、bi(t+6〇、b2(t+3e、b2t+9e、b2(t+45〇分別同時(shí)送入加法器Σ0、Σ2、Σ6、Σ 1、Σ2、Σ4 進(jìn)行數(shù)值加法運(yùn)算，得出用戶1和用戶2在加法器Σ 0、Σ 1、Σ 2、Σ 4、Σ 6上的疊加值(多階幅 度信號(hào)）；
[0053] d.該單元將N-1個(gè)加法器的值分別對(duì)應(yīng)送到光頻域編解碼模塊進(jìn)行頻域編碼。
[0054] 步驟2.用戶多階幅度電信號(hào)從電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的電時(shí)域延時(shí)編碼單元的 N-1個(gè)加法器送入光頻域編碼單元后，其編碼和復(fù)用方法實(shí)現(xiàn)過程如下：
[0055] a.該單元波長(zhǎng)為λo、λl、λ2、λ4、λ6的多階幅度電光轉(zhuǎn)換器將對(duì)應(yīng)加法器的多階幅度 電信號(hào)值Σ〇、Σι、Σ2、Σ4、Σ6分別轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為入〇、入1、入2、入4、入6的多階幅度光信號(hào)；
[0056] b.該單元將Ν路波長(zhǎng)為λo、λl、λ2、…、λN-l的多階幅度光信號(hào)送入NXl波分復(fù)用器進(jìn) 行信道復(fù)用。
[0057] 步驟3.用戶上傳的光信號(hào)經(jīng)光分配網(wǎng)的禪合后送入局端光收發(fā)裝置的光頻域編 解碼模塊的光頻域編碼單元后，其解復(fù)用和解碼方法實(shí)現(xiàn)過程如下：
[005引a.該單元將單路多階幅度光信號(hào)送入1 XL波分解復(fù)用器進(jìn)行解復(fù)用，分解出波長(zhǎng) 為λ0、λι、λ2、···、λΝ-1的多階幅度光信號(hào)；
[0059] b.該單元波長(zhǎng)為入〇山山山、入日的多階幅度光電轉(zhuǎn)換器分別將波長(zhǎng)為入〇山山、入4、 入6的多階幅度光信號(hào)轉(zhuǎn)換成N個(gè)多階幅度電信號(hào)61〇4)心1(〇心24)心如）心6山送入電 時(shí)域延時(shí)編解碼模塊。
[0060] 步驟4.用戶的N個(gè)多階幅度電信號(hào)從光頻域編解碼模塊的光頻域編碼單元送入電 時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的電時(shí)域延時(shí)解碼單元后，其解禪合和解碼的方法實(shí)現(xiàn)過程如下：
[0061] a.該單元的ΝΧηω分發(fā)器根據(jù)用戶1和用戶2的光地址碼的碼字區(qū)組{(0，1)，（2， 7)，（6,32)}和{(l，3)，（2,9)，（4,45)}，從送入的N個(gè)多階幅度電信號(hào)bλo(t)、bλl(t)、bλ2(t)、 bA4(t)、bA6(t)中同時(shí)提取相關(guān)的波長(zhǎng)片多階幅度電信號(hào)分發(fā)給用戶1和用戶2,分別得到： bA0(t)、t)A2(t)、t)A6(t)和bAl(t)、t)A2(t)、t)A4(t);
[0062] b.該單元的電延時(shí)解碼器根據(jù)用戶1和用戶2的光地址碼的碼字區(qū)組{(0,1)，（2， 7)，（6,32)}和{(1，3)，（2,9)，（4,45)}，為用戶1和用戶2的6個(gè)波長(zhǎng)片信號(hào)分別進(jìn)行相應(yīng)的 延時(shí)，即分別同時(shí)進(jìn)行化-1-1)6、化-1-7)6、化-1-32)6、化-1-3)6、化-1-9)6、化-1-45)6的 延時(shí)，得出用戶1和用戶2的6份的多階幅度延時(shí)后的電信號(hào):bA〇(t+(X-1-l)ε)、bA2(t+(X-1- 7)〇、bA6(t+a-1-32)〇^^Ai(t+a-1-3)〇、bA2(t+a-1-9)〇、bA4(t+^-1-45)〇;
[0063] c.該單元對(duì)電延時(shí)解碼器用戶1和用戶2的6份的多階幅度延時(shí)電信號(hào)同時(shí)進(jìn)行加 法運(yùn)算，得到用戶1和用戶2的多階幅度延時(shí)禪合電信號(hào)分別為:bA〇(t+a-1-l)0+bA2(t+ a-1-7)e)+bi6(t+a-1-32)e)和bAi(t+a-1-3)e)+bA2(t+a-1-9)e)+bi4(t+化-1-45)ε);
[0064] d.該單元的數(shù)據(jù)判決器對(duì)禪合后的多階幅度延時(shí)禪合電信號(hào)進(jìn)行每一脈沖闊值 判決，每個(gè)用戶的禪合值一旦超過某個(gè)闊值(根據(jù)具體的碼字集而定)就判為"Γ，得出用戶 1和用戶2的數(shù)據(jù)"Γ或"0"，并上傳至核屯、網(wǎng)。
[0065] 上述實(shí)施方式可在不脫離本發(fā)明的范圍之內(nèi)進(jìn)行若干實(shí)施上的變化，故W上具體 實(shí)施說明應(yīng)視為示例性的，并非用W限制本發(fā)明申請(qǐng)專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法；其特征是，包括如下步 驟： 步驟1，電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的電時(shí)域延時(shí)編碼單元對(duì)核心網(wǎng)送入的下行的用戶比 特流電信號(hào)進(jìn)行電時(shí)域延時(shí)編碼和耦合后，送入光頻域編解碼模塊； 步驟2,光頻域編解碼模塊的光頻域編碼單元對(duì)電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊送入的多個(gè)用 戶多階幅度電信號(hào)進(jìn)行光頻域編碼和復(fù)用后，送入光分配網(wǎng)； 步驟3,光頻域編解碼模塊的光頻域解碼單元對(duì)分配網(wǎng)送入的用戶上傳的光信號(hào)進(jìn)行 解復(fù)用和光頻域解碼后，送入電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊； 步驟4,電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊的電時(shí)域延時(shí)解碼單元將光頻域編解碼模塊送入的多 個(gè)用戶多階幅度電信號(hào)進(jìn)行解耦合和電時(shí)域延時(shí)解碼和數(shù)據(jù)閾值判決后，送入核心網(wǎng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法;其特 征是，步驟1的具體過程如下： 步驟1.1，電時(shí)域延時(shí)編碼單元的電延時(shí)編碼器根據(jù)用戶光地址碼的碼重ω，將核心網(wǎng) 送入的每個(gè)用戶信號(hào)b(t)復(fù)制成ω等份;并根據(jù)用戶光地址碼的碼字區(qū)組{(_，13())，（&1， bi)，…，（acj-^bcj-i)}，對(duì)每個(gè)用戶的ω份信號(hào)分別同時(shí)進(jìn)行b〇e、bie、…、bcj-ie的延時(shí)，得到 每個(gè)用戶 ω份的延時(shí)信號(hào)b(t+b〇e)、b(t+bie )、…、b(t+bGj-ιε); 步驟1.2,電時(shí)域延時(shí)編碼單元的復(fù)選耦合器根據(jù)用戶光地址碼的碼字區(qū)組{(ao，bo)， (ai，bi)，…，（acj-1，bcj-1)}，將每個(gè)用戶的 ω 份的延時(shí)信號(hào)b(t+b〇e )、b(t+bie )、…、b(t+bcj-1 ε)同時(shí)送入復(fù)選耦合器對(duì)應(yīng)的加法器中進(jìn)行數(shù)值加法運(yùn)算，得出所有用戶在復(fù)選耦合器的 1到Ν個(gè)加法器中對(duì)應(yīng)加法器上的信號(hào)疊加值，即Ν路多階幅度電信號(hào)、…、，送入 到光頻域編解碼模塊。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法;其特 征是，步驟2的具體過程如下： 步驟2.1，光頻域編碼單元的Ν個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換器將對(duì)應(yīng)的多階幅度電信號(hào)值Σ 〇、 Σ !、…、ΣΝ-：L分另lj轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為λοΑ、…、λΝ-：L的多階巾畐度光信號(hào)； 步驟2.2，N路波長(zhǎng)為λοα:、…、多階幅度光信號(hào)送入光頻域編碼單元的波分復(fù)用 器進(jìn)行信道復(fù)用，并下發(fā)至分配網(wǎng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法;其特 征是，步驟3的具體過程如下： 步驟3.1，將分配網(wǎng)送入的單路多階幅度光信號(hào)送入光頻域解碼單元的波分解復(fù)用器 進(jìn)行解復(fù)用，分解出波長(zhǎng)為λο、^、…、λΝ4的多階幅度光信號(hào)； 步驟3.2,光頻域解碼單元的多階幅度光電轉(zhuǎn)換器分別將波長(zhǎng)為λο、^、…、\^的多階幅 度光信號(hào)轉(zhuǎn)換成Ν個(gè)多階幅度電信號(hào)bo(t)、bi(t)、…、bN-i(t)，送入電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于OCDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置的編解碼方法;其特 征是，步驟4的具體過程如下： 步驟4.1，電時(shí)域延時(shí)解碼單元的分發(fā)器根據(jù)每個(gè)用戶光地址碼的碼字區(qū)組{(ao，bo)， (ai，bi)，…，（acj-i，bcj-1)}，從送入的N個(gè)多階幅度電信號(hào)bo(t)、bi(t)、···、bN-1⑴中同時(shí)提取 相關(guān)的波長(zhǎng)片多階幅度電信號(hào)分發(fā)給每個(gè)用戶； 步驟4.2,電時(shí)域延時(shí)解碼單元的電延時(shí)解碼器根據(jù)每個(gè)用戶光地址碼的碼字區(qū)組 {"，-，"，…，…，"+^⑴肩每個(gè)用戶的^^個(gè)波長(zhǎng)片信號(hào)分別進(jìn)行相應(yīng)的延時(shí)凋分 另洞時(shí)進(jìn)行(L-1-bo)e、(L-1-bOε、…、(L-1-bu-〇ε的延時(shí)，得出每個(gè)用戶ω份的多階幅度延時(shí) 后的電信號(hào)b an(t+(I，l..七.〇) ε )，. baJt+iL-1-b^) ε )、...,，、. b^-Jt+iL-1-bw-i) 4 個(gè)用戶ω份的多階幅度延時(shí)電信號(hào)同時(shí)進(jìn)行加法運(yùn)算，得到每個(gè)用戶ω份的多階幅度延時(shí)耦 合電信號(hào)ba〇 (t+(L.-l - b〇 ) t )+ bai (i.+(L-1- bi )￡')+…ε }; 步驟4.3,電時(shí)域延時(shí)解碼單元的數(shù)據(jù)判決器對(duì)耦合后的多階幅度延時(shí)耦合電信號(hào)進(jìn) 行每一脈沖閾值判決，得出數(shù)據(jù)1或〇,并上傳至核心網(wǎng)。6. 基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置，其特征在于:包括電時(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)編解碼模塊和光頻域編解碼模塊的控制端相連； 電時(shí)域延時(shí)編解碼模塊包括電時(shí)域延時(shí)編碼單元和電時(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)編碼單元的輸入端連接，電時(shí)域延時(shí)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(shí)域延時(shí)解碼 單元的輸入端連接，電時(shí)域延時(shí)解碼單元的輸出端連接核心網(wǎng)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置，其特征在于: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。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置，其特征在于： 電時(shí)域延時(shí)編碼單元包括電延時(shí)編碼器和復(fù)選耦合器，其中電延時(shí)編碼器的輸入端形 成電時(shí)域延時(shí)編碼單元的輸入端，電延時(shí)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(shí)域延時(shí)編碼單元的輸出端； 電時(shí)域延時(shí)解碼單元包括分發(fā)器、電延時(shí)解碼器和數(shù)據(jù)判決器;分發(fā)器的輸入端形成 電時(shí)域延時(shí)解碼單元的輸入端，分發(fā)器的輸出端連接電延時(shí)解碼器的輸入端，電延時(shí)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(shí)域延時(shí)解碼單元的輸出 端。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于0CDMA二維電光編解碼的局端收發(fā)裝置，其特征在于： 光頻域編碼單元包括多個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換器和波分復(fù)用器;多個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換 器的輸入端同時(shí)形成光頻域編碼單元的輸入端，多個(gè)多階幅度電光轉(zhuǎn)換器的輸出端同時(shí)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(gè)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(gè)多階幅度光電轉(zhuǎn)換 器的輸入端，多個(gè)多階幅度光電轉(zhuǎn)換器的輸出端同時(shí)形成光頻域解碼單元的輸出端。
【文檔編號(hào)】H04J14/00GK106059703SQ201610583520
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日 公開號(hào)201610583520.9, CN 106059703 A, CN 106059703A, CN 201610583520, CN-A-106059703, CN106059703 A, CN106059703A, CN201610583520, CN201610583520.9
【發(fā)明人】李傳起, 周省邦, 陸葉, 樂翔, 蔣顏輝, 曾汝琦
【申請(qǐng)人】廣西師范大學(xué)