Page 42 - 网络电信2022年2月刊

解 决 方 案

可用于光码分多址无源光网络的混沌扩频技术

杨立伟，赖家城，王舒可，易湘诚，刘鑫来
中国农业大学 信息与电气工程学院

摘要:针对波分复用-无源光网络
(WDM-PON)的系统可容纳用户量问题,
为扩大系统的容量和速率,同时保证光
纤的带宽需求,文章提出了一种基于混
沌扩频的光码分多址波分复用无源光
网络(OCDMA-WDM-PON)系统方案,分析
了 Henon混沌序列作为地址码的初值
敏感性、自相关和互相关等特性,并通
过 Matlab仿真平台分析了 Henon混沌
序列与 Logistic混沌序列、光正交码
(OOC)关于系统误码率(BER)性能的对
比,验证了混沌序列在通信系统中作为
地址码的可行性和优越性。实验结果
表明,混沌序列作为地址码具有性能良
好、用户数量大、不易被复制且容易
产生地址码的优势。
关键词:无源光网络;地址码;混沌
扩频;Henon映射

光纤到户(Fiber To The Home,FTTH)正朝着大容量方向发 一、OCDMA-WDM-PON系统
展。波分复用(Wavelength Divi-sion Multiplexing,WDM)和光 OCDMA系统结构是一对多的映射关系,由位于中心局的光线
码分多址 (OpticalCode Division Multiple Access,OCDMA) 路终端(Optical Line Terminal,OLT)、满足传输需求的远端
相结合的多址接入方式是实现 FTTH 可共享的一种创新方案。 节 点(Remote Node,RN)以及位于用户端的光网络单元(Optical
[3]
OCDMA技术在全光接入中具有独特优势,是下一代宽带接入网的 Net-work Unit,ONU)3部分组成 。WDM-PON系统给每个ONU都配
[4]
最佳解决方案。OCDMA技术能否得到广泛应用,关系到OCDMA系统 备了一对波长 ,其中一条是上行链路,用于传输OLT与ONU之间
的码容量(光纤接入网的用户数)。因此,选择一种性能良好、产 的通信信息;另一条用于OLT和ONU之间的下行链路传输。
生数量大、不易被复制且易于产生的扩频码作为OCDMA 系统的 在OCDMA-WDM-PON系统结构中,系统首先通过WDM技术将P个
1
2
P
地址码是本阶段最重要的研究方向。混沌序列能够满足上述所 波的波长(记为λ ,λ ,…,λ )的带宽同时复用,此时信道演变
有特性,因此成为一种适合OCDMA系统的新型扩频序列。 为波分信道,第2步就是将各个波分信道经过码分,得到系统地址
1
2
Q
为了解决 WDM-无源光网络(Passive OpticalNetwork,PON) 码组(记为C ,C ,…,C )(Q为码组最大数),系统可以通过二维标
技术遗留下来的系统可容纳用户量问题,扩大系统的容量和速 量(λ,C)对用户进行标记,且不同波长上的地址码可以同步发送
[5]
率,同时又要保证光纤的带宽需求,考虑将多址技术接入WDM-PON 和重复利用 。
技术,即将WDM-PON和OCDMA技术相结合,来实现具有容量巨大和 OCDMA-WDM-PON系统结构如图1所示。
[1]
分支巨大等优良特性的下一代宽带光纤接入网络 。基于混沌
图1 OCDMA-WDM-PON 系统结构
扩频的OCDMA-WDM-PON系统具有可靠性强、安全保密性高、可随
[2]
机接入和可克服电子瓶颈等优点 ,其采用多用户异步接入和多
用户信道共享的技术,提高了通信速率,扩大了系统容量。
本文提出了OCDMA-WDM-PON系统方案,通过对比分析和仿真,
得出混沌序列因其性能良好、用户数量大、不易被复制且容易
产生地址码而成为适用于OCDMA系统的一种新的扩频序列的结
论。

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