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第1章 光通信概述1

1.1 光波技术的发展1

1.2 激光技术3

1.3 光纤通信系统4

1.4 未来的光波技术6

1.5 光谱6

1.6 光纤传输8

1.7 多址接入技术9

1.7.1 波分多址技术9

1.7.2 时分多址技术10

1.7.3 码分多址技术11

1.8 扩频通信技术12

1.8.1 直接序列扩频13

1.8.2 CDMA及DS-SS15

1.8.3 跳频扩频16

1.8.4 CDMA及FH-SS18

1.9 OCDMA通信的必要性18

1.10 接入网面临的挑战20

1.11 小结20

参考文献21

第2章 光扩频编码技术27

2.1 概述27

2.2 双极性码27

2.2.1 M序列27

2.2.2 Gold序列30

2.2.3 Walsh-Hadamard码31

2.3 单极性码：光正交码33

2.4 单极性码：素数码族37

2.4.1 素数码37

2.4.2 修正素数码39

2.4.3 新型修正素数码42

2.4.4 填塞修正素数码44

2.4.5 组填塞修正素数码46

2.4.6 转置修正素数码49

2.5 理想同相互相关值编码55

2.5.1 有限域56

2.5.2 平衡不完全区组设计码58

2.5.3 修正二次同余码60

2.5.4 修正跳频码62

2.5.5 编码评价与比较64

2.6 多维光编码68

2.6.1 二维光扩展码69

2.7 OCDMA系统信道编码74

2.7.1 曼彻斯特码75

2.7.2 卷积码75

2.7.3 Turbo码81

2.7.4 Turbo译码算法84

2.8 Turbo编码OCDMA88

2.8.1 Turbo码OCDMA收发器90

2.8.2 未编码OCDMA分析92

2.8.3 Turbo编码OCDMA分析93

2.9 总结96

参考文献97

第3章 OCDMA综述103

3.1 概述103

3.2 光编码原理103

3.3 OCDMA网络：用户即码字105

3.3.1 从LAN到PON105

3.3.2 OCDMA接入网105

3.4 OCDMA技术106

3.4.1 相干及非相干OCDMA107

3.4.2 同步及异步OCDMA107

3.4.3 波长跳频码108

3.4.4 光谱相位编码（SPC）109

3.4.5 光谱幅度编码（SAC）109

3.4.6 时扩码112

3.5 自由空间和大气OCDMA112

3.6 总结114

参考文献114

第4章 光谱编码OCDMA网络119

4.1 概述119

4.2 光谱幅度编码方案119

4.2.1 阵列波导光栅119

4.2.2 声光可调滤波器121

4.2.3 光纤布拉格光栅122

4.3 系统指标125

4.3.1 调谐范围125

4.3.2 比特率上限126

4.3.3 基于耦合器的低成本结构126

4.3.4 接收机噪声127

4.4 高斯近似分析128

4.4.1 最优阈值128

4.4.2 信噪比和误码率128

4.4.3 高斯性能分析129

4.4.4 数值结果分析132

4.5 负二项式方法分析136

4.5.1 采用Hadamard编码的负二项式分布136

4.5.2 MQC编码的NB分布141

4.6 光谱相位编码方案145

4.7 总结147

参考文献148

第5章 时域非相干OCDMA网络151

5.1 概述151

5.2 PPM-OCDMA信号152

5.3 PPM-OCDMA收发信机结构152

5.3.1 PPM-OCDMA发射机结构152

5.3.2 PPM-OCDMA接收机结构156

5.4 PPM-OCDMA性能分析159

5.4.1 简单接收机分析159

5.4.2 基于MAI消除和曼彻斯特编码的接收机分析160

5.4.3 基于MAI消除的接收机分析161

5.5 结果讨论161

5.5.1 BER与接收信号功率161

5.5.2 BER与在线用户数162

5.5.3 BER与素数164

5.6 OPPM-OCDMA信号165

5.7 OPPM收发信机结构167

5.7.1 OPPM-OCDMA发射机结构167

5.7.2 OPPM-OCDMA接收机结构171

5.8 OPPM-OCDMA性能分析173

5.8.1 简单接收机分析173

5.8.2 基于MAI消除的接收机分析175

5.8.3 基于MAI消除和曼彻斯特编码的接收机分析175

5.8.4 自干扰分析176

5.9 结果讨论180

5.9.1 基于MAI的接收机BER性能180

5.9.2 基于MAI和SI的接收机BER性能183

5.10 吞吐量分析185

5.10.1 OPPM-OCDMA吞吐量185

5.10.2 PPM-OCDMA吞吐量186

5.11 小结186

参考文献187

第6章 时域相干OCDMA网络189

6.1 概述189

6.2 零差相干BPSK-OCDMA结构189

6.2.1 MZI相位调制分析191

6.2.2 注入锁相DFB相位调制分析194

6.3 相干外差BPSK-OCDMA架构197

6.3.1 MZI相位调制分析199

6.4 总结203

参考文献203

第7章 时域相干非相干混合OCDMA网络205

7.1 概述205

7.2 相干发射机和非相干接收机206

7.2.1 干扰消除技术207

7.3 具有多址干扰消除的收发信机分析208

7.4 仿真结果和吞吐量分析212

7.5 总结216

参考文献216

第8章 偏振调制OCDMA218

8.1 概述218

8.2 光偏振移位键控219

8.2.1 偏振调制理论219

8.2.2 激光器相位噪声221

8.2.3 自相位调制222

8.2.4 偏振波动222

8.2.5 偏振相关损耗225

8.3 PolSK-OCDMA收发信机结构225

8.3.1 信号及系统配置225

8.3.2 PolSK-OCDMA接收机的判决阈值分析227

8.3.3 PolSK-OCDMA信号处理230

8.4 PolSK-OCDMA收发信机性能评价234

8.5 混合PolSK-OCDMA收发信机结构235

8.5.1 发射机配置235

8.5.2 接收机配置和信号处理238

8.5.3 接收机误码率分析238

8.6 F-PolSK-OCDMA的性能243

8.7 长距离PolSK传输244

8.7.1 直接检测偏振移位键控（DD-PolSK）244

8.7.2 偏振调制系统噪声245

8.8 总结247

参考文献247

第9章 OCDMA网络250

9.1 概述250

9.1.1 现有解决方案250

9.1.2 下一代网络252

9.2 OCDMA-PON257

9.2.1 OCDMA-PON结构258

9.2.2 OCDMA-PON性能分析260

9.2.3 OCDMA-PON数值结果分析262

9.3 IP over OCDMA265

9.3.1 IP over OCDMA结构266

9.3.2 IP over OCDMA性能分析268

9.3.3 IP over OCDMA数值结果分析270

9.4 随机接入协议273

9.4.1 随机接入协议算法273

9.4.2 网络性能指标278

9.4.3 随机接入协议中素数码性能285

9.5 多协议标签交换技术292

9.5.1 MPLS基本原理292

9.5.2 OMPLS技术293

9.5.3 通用MPLS技术301

9.6 总结302

参考文献303

第10章 OCDMA网络的区分服务和服务质量308

10.1 概述308

10.2 OCDMA中的区分服务311

10.3 变重光扩频码314

10.3.1 清晰集法316

10.3.2 随机方法319

10.3.3 性能分析321

10.4 变长光扩频码322

10.4.1 性能分析328

10.5 OCDMA网络多速率区分服务332

10.5.1 性能分析335

10.6 总结337

参考文献338