基于OCDMA二维电光编解码的局端收发装置的制作方法

本实用新型涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种基于OCDMA二维电光编解码的局端收发装置。

背景技术：

基于OCDMA的局端收发装置为一种应用在光纤接入网中心局端的局端设备，是光纤接入网与上层核心网连接的接口设备。局端光收发装置完成核心网的下行数据的编码并分发至光分配网和将来自光分配网的上行数据进行解码并传送到核心网。

现有的OCDMA局端收发编解码技术主要有：

1.基于光纤布拉格光栅(FGB)或阵列波导光栅(AWG)和光纤延时线的t-λ二维全光编解码，它将用户信号用宽谱光源和强度调制器调制成光信号后送入FGB，根据光地址码进行频谱切割编码，再分别对不同波长的光信号进行不同延时完成时域编码，最后送入合路器耦合。这类方案能实现全光高速编解码，且用户容量大，长远来看是非常有潜力的技术，但其实现要使用多路光开关、ASE光源、光强度调制器、光阈值器等昂贵的光器件，设备成本极为高昂，就目前工艺水平和产量而已，还不足以吸引运营商投入资金发展；

2.基于高速芯片传统CDMA，在电域对用户传输数据进行双极性的时域码字直接扩频，并将多个用户的传输数据通过码分复用的方式耦合在一起，最后调制在光信号上通过光纤进行传输。这类方案成本较为低廉且技术成熟，但ECDMA方案是对电信号进行时域的直接扩展，电域编解码器必须运行在切片速率上，而电域的处理速度限制着切片速率。如果为了提高用户数量增加码长，则会限制数据的传输速率；

3.基于电域空间编码的频域多阶幅度编解码方案，它首先根据不同用户的地址码在电域内分别对不同用户的信号进行频谱切割并进行“与”运算，然后将每个用户在所有波长片的值进行相加，即完成频域编码，再将信号送入光强度调制器调制，最后将光信号耦合输出。这类方案是一种电域编解码技术，克服了“电子瓶颈”，配置零活，可重构性强。但该方案属于一维频域编解码，用户容量和系统性能都较差。

以上种种原因导致OCDMA目前还未能在实际中应用，目前大多在接入网中使用OTDM和OWDM技术，亟待一种满足大容量、高速率且成本低的OCDMA局端收发装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的是现有OCDMA局端收发编解码方法存在成本高、速率低和容量小的问题，提供一种基于OCDMA二维电光编解码的局端收发装置。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下方案实现的：

基于OCDMA二维电光编解码的局端收发装置，包括电时域延时编解码模块、光频域编解码模块、系统管理模块和电源管理模块；电源管理模块分别与电时域延时编解码模块和光频域编解码模块的供电端相连；系统管理模块分别与电时域延时编解码模块和光频域编解码模块的控制端相连；电时域延时编解码模块包括电时域延时编码单元和电时域延时解码单元；光频域编解码模块包括光频域编码单元和光频域解码单元；核心网与电时域延时编码单元的输入端连接，电时域延时编码单元的输出端与光频域编码单元的输入端连接，光频域编码单元的输出端与分配网连接；分配网与光频域解码单元的输入端连接，光频域解码单元的输出端与电时域延时解码单元的输入端连接，电时域延时解码单元的输出端连接核心网。

上述装置还进一步包括光环形器，该光环形器的一端口连接分配网，光环形器的另一端口连接光频域编码单元的输出端，光环形器的又一端口连接光频域解码单元的输入端。

上述方案中，电时域延时编码单元包括电延时编码器和复选耦合器，其中电延时编码器的输入端形成电时域延时编码单元的输入端，电延时编码器的输出端连接复选耦合器的输入端，复选耦合器的输出端形成电时域延时编码单元的输出端；电时域延时解码单元包括分发器、电延时解码器和数据判决器；分发器的输入端形成电时域延时解码单元的输入端，分发器的输出端连接电延时解码器的输入端，电延时解码器的输出端连接数据判决器的输入端，数据判决器的输出端电时域延时解码单元的输出端。

上述方案中，光频域编码单元包括多个多阶幅度电光转换器和波分复用器；多个多阶幅度电光转换器的输入端同时形成光频域编码单元的输入端，多个多阶幅度电光转换器的输出端同时与波分复用器的输入端连接，波分复用器的输出端形成光频域编码单元的输出端；光频域解码单元包括多个多阶幅度光电转换器和波分解复用器；波分解复用器的输入端形成光频域解码单元的输入端，波分解复用器的输出端分别连接多个多阶幅度光电转换器的输入端，多个多阶幅度光电转换器的输出端同时形成光频域解码单元的输出端。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1、在时域上进行电时域延时编解码，避免了多路光开关、ASE光源、光强度调制器、光阈值器等极其昂贵的光器件，降低了成本和设备复杂度；

2、在时域上进行延时编解码后进行了频域的编解码，为二维OCDMA，相对一维电域编解码大大提高了系统用户容量；

3、具有简单可行、重构性好、大容量、速率高的技术效果。

附图说明

图1为基于OCDMA二维电光编解码的局端收发装置的原理示意图。

图2为基于OCDMA二维电光编解码的局端收发装置的细化结构示意图。

具体实施方式

为了更清晰表达本实用新型的思想，结合图1至图2所示，给出本实用新型一种较佳的实施方式(包括但不限于此具体实施结构)来对本实用新型进行进一步说明。

基于OCDMA二维电光编解码的局端收发装置，如图1和2所示，包括电时域延时编解码模块、光频域编解码模块、光环形器、系统管理模块和电源管理模块。电源管理模块分别与电时域延时编解码模块和光频域编解码模块的供电端相连。系统管理模块分别与电时域延时编解码模块和光频域编解码模块的控制端相连。电时域延时编解码模块包括电时域延时编码单元和电时域延时解码单元。光频域编解码模块包括光频域编码单元和光频域解码单元。核心网的输出端与电时域延时编码单元的输入端连接，电时域延时编码单元的输出端与光频域编码单元的输入端连接，光频域编码单元的输出端与光环形器的一端连接。光环形器的另一端连接分配网。光环形器的又一端连接光频域解码单元的输入端，光频域解码单元的输出端与电时域延时解码单元的输入端连接，电时域延时解码单元的输出端连接核心网的输入端。

系统管理模块与电时域延时编解码模块和光频域编解码模块连接并控制其工作，其中包括为每位用户分配光二维地址码、控制电时域延时编解码模块的用户信号延时和耦合、控制光频域编解码模块的频谱波片选择。此外，系统管理模块还负责检测本地环境参数、管理远端光网络单元并为其进行光地址码匹配、将本地参数通过电信管理接口上传至网络管理系统并响应网络管理系统的管控。系统管理控制模块由中央处理器、储存器、网络通信接口、本地通信控制接口、显示接口等专用计算机硬件系统组成。其中，中央处理器可选用三星公司的S3C6410芯片，储存器可选用Nand Flash芯片，网络通信芯片可选用DM9000网卡芯片，中央处理器通过串口与电时域延时编解码模块、光频域编解码模块连接通信。系统管理模块运行Linux嵌入式操作系统，并安装运行有相应的嵌入式管控软件，软件包含有电时域延时编码单元的延时和耦合控制器，并负责与网络管理系统通信，与其它硬件协调实现上述功能。

电时域延时编码单元包括电延时编码器和nω×N复选耦合器，其中电延时编码器的输入端形成电时域延时编码单元的输入端，电延时编码器的输出端连接复选耦合器的输入端，复选耦合器的输出端形成电时域延时编码单元的输出端。光频域编码单元包括N个多阶幅度电光转换器和波分复用器。多个多阶幅度电光转换器的输入端同时形成光频域编码单元的输入端，多个多阶幅度电光转换器的输出端同时与波分复用器的输入端连接，波分复用器的输出端形成光频域编码单元的输出端。电时域延时编码单元连接光频域编码单元，将核心网下发的n个用户数据电信号根据每个用户分配的唯一光地址码同时进行时域的延时编码，时域编码后的信号进行耦合，然后将n个用户耦合后的电信号送入光频域编码单元根据光地址码同时进行频域编码。光频域编码单元对从电时域延时编码单元送来的电信号转换成光信号并进行光频域编码，并将经过二维t-λ编码后的光信号通过光环形器或者直接送进光分配网下发。

电时域延时解码单元包括N×nω分发器、电延时解码器和数据判决器。分发器的输入端形成电时域延时解码单元的输入端，分发器的输出端连接电延时解码器的输入端，电延时解码器的输出端连接数据判决器的输入端，数据判决器的输出端电时域延时解码单元的输出端。光频域解码单元包括多个多阶幅度光电转换器和波分解复用器。波分解复用器的输入端形成光频域解码单元的输入端，波分解复用器的输出端分别连接多个多阶幅度光电转换器的输入端，多个多阶幅度光电转换器的输出端同时形成光频域解码单元的输出端。解码过程与编码过程相反，光频域解码单元将光分配网上传的光信号进行频域解码并转换成光信号后送入电时域延时解码单元进行时域解码，输出将要上传至核心网的解码电信号。

电时域延时编解码模块可使用模拟电路来实现，也可以使用多块现有技术已知的专用的高速信号处理芯片组合完成该功能模块，如使用电延时编码器芯片、nω×N复选耦合器芯片、nω×N分发器、电延时解码器芯片和数据判决器芯片互相连接，共同实电时域信号延时编解码。此外，光频域编解码模块可使用不同波长的多阶幅度光收发模块作为多阶幅度电光转换器对不同的加法器的多阶幅度电信号进行光频域的编解码。或者可以使用适配的高速数模转换器、驱动电路和BOSA(光发射接收组件)组合工作进行光频域的编解码。

上述实施方式可在不脱离本实用新型的范围之内进行若干实施上的变化，故以上具体实施说明应视为示例性的，并非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。