5/17/2005,  本月JLT有無源器件文章總共只有4篇，且都沒有讓人眼前一亮的感覺，而網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)方面的論文占了絕對優(yōu)勢，現(xiàn)就對其中富有價(jià)值的論文分類評析如下：
    一、OCDMA：
    勿庸置疑，CDMA技術(shù)因其較大傳輸容量，較低網(wǎng)絡(luò)成本，簡單化的網(wǎng)絡(luò)管理和較強(qiáng)抗干擾能力等技術(shù)優(yōu)勢，已經(jīng)在第三代和第四代移動通信移動通訊中發(fā)揮了重要作用。而光纖碼分多址(OCDMA ) 是將擴(kuò)頻多址SSMA與大容量的光纖通信技術(shù)相結(jié)合的通信方式,，更有效地彌補(bǔ)微波通訊帶寬不足的缺陷。雖然從長遠(yuǎn)看來，密集波分復(fù)用必然是光傳送網(wǎng)絡(luò)最終選擇，但該技術(shù)大大卻增加了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的成本。而OCDMA的擴(kuò)容并不對系統(tǒng)提過高的要求，只需能有越來越多相互正交的碼序列就可以實(shí)現(xiàn)，使得該技術(shù)能夠有效減化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本。此外該技術(shù)還具有較高的安全性，因此近年來引起了運(yùn)營商的廣泛關(guān)注。OCDMA 的擴(kuò)頻特征可用擴(kuò)頻碼來表示，由于相干光通信技術(shù)尚不成熟, 目前設(shè)計(jì)的系統(tǒng)大都采用了基于M－DD 的非相干光通信技術(shù)，進(jìn)而使用了單極性碼，就系統(tǒng)的擴(kuò)頻特性而言, FE（頻域）碼可以有效的和現(xiàn)有OCDMA系統(tǒng)差分多址干擾檢測單元進(jìn)行匹配，從而廣受關(guān)注。本期JLT加拿大Laval大學(xué)的研究者根據(jù)用戶數(shù)量需求，對常用五類非相干FE-OCDMA系統(tǒng)的頻譜效率進(jìn)行了深入分析，提出的對誤碼和頻譜效率的評價(jià)公式在極限高斯噪音下仍有效，另外針對現(xiàn)有系統(tǒng)，提出了可實(shí)現(xiàn)最大頻譜效率的改進(jìn)的二次同余碼。
前面提到，由于技術(shù)原因，現(xiàn)有OCDMA系統(tǒng)均使用單極性碼，而要將雙極性碼應(yīng)用于OCDMA系統(tǒng)，必須解決光信道只能傳輸單極性信號的問題。目前，一種較有發(fā)展前景的全光雙極性碼OCDMA的實(shí)現(xiàn)途徑是采用頻譜編碼技術(shù)。與傳統(tǒng)的時(shí)域OCDMA實(shí)現(xiàn)方法不同，頻譜編碼OCDMA就是在攜帶數(shù)據(jù)信息的光脈沖的頻譜上傳輸相應(yīng)的地址碼信息，可供選擇的主要有頻譜相位編碼和頻譜強(qiáng)度編碼兩種：在頻譜相位編碼的OCDMA系統(tǒng)中,所有用戶通過對超短光脈沖的頻譜相位進(jìn)行偽隨機(jī)編碼和解碼,共享光信道。特別的，由于頻譜相位編碼OCDMA系統(tǒng)可以采用正交性較好的雙極性地址碼,在一定程度上抑制了多址干擾，網(wǎng)絡(luò)安全性得到提升，本期JLT就有一篇很有趣的研究論文，來自MIT林肯實(shí)驗(yàn)室，研究者對頻譜相位編碼OCDMA系統(tǒng)的保密性進(jìn)行了細(xì)致的研究。研究過程設(shè)置了兩個(gè)竊聽單元，對一個(gè)特定的用戶，使用該竊聽單元理論上可以突破系統(tǒng)的保密性，竊聽傳輸信息，但實(shí)際研究證明，竊聽信息的正確率還嚴(yán)格依賴于傳輸?shù)男旁氡龋�一個(gè)較低的信噪比，全部信息都有可能被竊取，而在高的信噪比傳輸下，系統(tǒng)可以輕松粉碎任何竊聽企圖。
頻譜強(qiáng)度編碼OCDMA系統(tǒng)方面，臺灣大學(xué)工作組在本期JLT的研究結(jié)果非常出色。首先，他們基于原碼和它們的自相關(guān)構(gòu)建了一種新碼（仍是小余1的），然后他們基于自己的新碼，構(gòu)建了一套基于頻譜強(qiáng)度編碼的OCDMA系統(tǒng)，系統(tǒng)中一個(gè)有意思的單元是使用了MZ干涉儀，有效的降低了多址干擾。最終他們證明使用現(xiàn)在的碼，比起通常的二次同余碼，相位噪聲大幅降低，多址干擾幾乎被消除，系統(tǒng)實(shí)用容量和傳輸效率都得到大幅提升。
二、光交換：
在光域中，沒有可用的光RAM，因此，光交換中不可能完全采用電域中的交換機(jī)制。光緩存的一種常用方案是用光纖延遲線（FDL），如何高效優(yōu)化光緩存系統(tǒng)中的FDL 配置是光分組交換技術(shù)(OPS）中要解決的關(guān)鍵問題之一，此前，大多配置或者大大增加了系統(tǒng)復(fù)雜性，或者降低了光分組到達(dá)時(shí)間的準(zhǔn)確度。本期JLT美國Polytechnic, Brooklyn大學(xué)的研究者分上下兩篇，以總共近25頁的篇幅細(xì)致介紹了相關(guān)研究進(jìn)展。上篇主要針對單極共用FDL光緩存系統(tǒng)，提出了三種新的配置算法。比起以前的算法，這些算法主要在FDL和系統(tǒng)輸出端增加了“預(yù)約”功能，當(dāng)FDL或端口分配產(chǎn)生沖突的時(shí)候，那些沒有“預(yù)約”的光分組在進(jìn)入交換機(jī)前將直接被遺棄，不安排進(jìn)入任何FDL。分析表明這些算法有效降低了因延時(shí)而產(chǎn)生的傳輸損耗。在下篇，其主要針對三極克洛斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，文中首先強(qiáng)調(diào)了實(shí)現(xiàn)光緩存單元FDL合理配置對提升系統(tǒng)吞吐量，降低延時(shí)損耗的重要性，并將上篇提出的三種配置算法中的兩種應(yīng)用在了多極光緩存系統(tǒng)中，并顯示出了對損耗和延時(shí)效果的明顯改進(jìn)。
波長選擇性光交換（wavelength selective switching)是適應(yīng)越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及實(shí)用要求的新型技術(shù)之一，通過使用波長選擇性交換，可以在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的路由、交換和網(wǎng)絡(luò)管理功能,從而非常有效的減輕交換機(jī)出口處的堵塞概率。日本豐橋技術(shù)大學(xué)研究人員報(bào)導(dǎo)了他們最新的相關(guān)設(shè)計(jì)。其交換機(jī)核心元件是Raman放大器和3dB耦合器，均被集成在一塊波導(dǎo)芯片上，由于系統(tǒng)的尺寸很小，放大和交換速度非常快，在ps量級。工作時(shí)，進(jìn)入交換機(jī)的WDM復(fù)用光經(jīng)過波導(dǎo)Raman放大器后如果沒有被放大則被路由到輸出端1，被放大的那些波長載波則被路由到輸出端2。從工作原理看，WDM復(fù)用波長哪些被放大是自由可調(diào)的，而他們使用的波導(dǎo)Raman放大器的動態(tài)范圍理論上又超過了30dB，更增強(qiáng)了其波長選擇交換的可靠性，不足之處，其研究僅限于理論，沒有相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；而關(guān)于1×K的波長選擇性交換，本期JLT有一篇來自Bell實(shí)驗(yàn)室非常值得推薦的論文。論文首先介紹了Bell前后三代1×K的波長選擇性交換系統(tǒng)及其新特征，比如第一代交換機(jī)簡單實(shí)現(xiàn)了WDM信號1àK的可重構(gòu)交換（即可以波分復(fù)用輸出，也可空分復(fù)用輸出），第二代對K個(gè)輸出端增加了增益譜的動態(tài)均衡功能，并且使用了管狀光微機(jī)框架，增強(qiáng)了在復(fù)雜光網(wǎng)絡(luò)中的交換功能，第三代則又在此基礎(chǔ)上改變了光學(xué)器件形狀，最小化了交換機(jī)尺寸。其交換機(jī)實(shí)際上已經(jīng)同時(shí)混合了解復(fù)用、波長選擇交換和復(fù)用的全部功能，并給出了其具體的設(shè)計(jì)參數(shù)和主要考慮的性能參數(shù)。
三、WDM-PON：
彈性分組環(huán)(RPR)是專門針對城域網(wǎng)的獨(dú)特要求而優(yōu)化的一門新技術(shù)，其市場份額逐年增大。針對RPR而定制的IEEE 802.17標(biāo)準(zhǔn)采用現(xiàn)有的物理層規(guī)范定義了局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的媒介存取控制(MAC)協(xié)議。本期JLT加拿大Ottawa大學(xué)的研究者對802.17標(biāo)準(zhǔn)的多通道擴(kuò)展進(jìn)行了測試。事實(shí)上，這樣的多通道擴(kuò)展以前就被實(shí)測過，但其大都使用WDM基于環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由于發(fā)射、接受、復(fù)用和解復(fù)用器均被固定在環(huán)狀網(wǎng)上，限制了波長的再利用，進(jìn)而限制了傳輸容量。而現(xiàn)在論文結(jié)合了環(huán)狀和星狀拓?fù)涞募夹g(shù)優(yōu)勢，而盡量避免了各自的缺點(diǎn)，提出了一種所謂的“RINGOSTAR”網(wǎng)。其構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最大限度的避免了不必要器件的使用，增加了波長的再利用率和動態(tài)調(diào)節(jié)能力，在單向、雙向的網(wǎng)狀WDM網(wǎng)絡(luò)里表現(xiàn)出了相當(dāng)優(yōu)越的性能。
NTT實(shí)驗(yàn)室的研究者則報(bào)導(dǎo)了其使用AWG的星型網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)的應(yīng)用情況。具體有三個(gè)特征，一是其使用了均勻損耗循環(huán)頻譜型設(shè)計(jì)的AWG，可以實(shí)現(xiàn)損耗均勻循環(huán)頻譜操作，從而能更有效的實(shí)現(xiàn)N×N的互連；其二是基于8×8的CWDM設(shè)計(jì)，可以有效降低網(wǎng)絡(luò)對光源和無源器件溫度控制的要求，溫度改變引起的波長漂移對性能的影響幾乎可以忽略，有效的降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本；其三是為避免來自鄰近通道的串?dāng)_，采用了雙向傳輸?shù)墓ぷ髂Ｊ�。其�?shí)驗(yàn)測試顯示其網(wǎng)絡(luò)可以低誤碼、高安全度的應(yīng)用于各種方式信號傳輸。其高性價(jià)比的系統(tǒng)對小范圍城域網(wǎng)應(yīng)用極具吸引力。
四、自由空間光通訊：
自由空間光通訊(無線光通訊)，是利用激光作為載體來傳輸數(shù)據(jù)， 提供無線高速的點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞�，它結(jié)合了光纖和無線通信的優(yōu)點(diǎn)，提供了高帶寬、 高安全性、 互不干擾、 安裝快速和高性價(jià)比的寬帶接入解決方案。但由于其光線直接在大氣中傳輸，大氣擾動，背景輻射等都會對傳輸性能產(chǎn)生明顯影響，因此長距離傳輸技術(shù)還不成熟。本期加州工學(xué)院的研究者報(bào)導(dǎo)了他們設(shè)計(jì)的適合長距離無線光通訊的光陣列接收器，在充分考慮背景光干擾和空氣擾動的情況下優(yōu)化了接收器陣列的關(guān)鍵參數(shù)；東京科技大學(xué)的研究者則對無線光通訊下的副載波復(fù)用（SCM）和碼分復(fù)用（CDM）作了分析，在考慮了大氣擾動、非線性效應(yīng)等因素的情況下對兩種傳輸信噪比進(jìn)行了比較。對一個(gè)通道數(shù)為4的系統(tǒng)，采用相同調(diào)制格式，CDM信噪比比SCM方式大的多。改變通道數(shù)結(jié)果依然如此。(浙江大學(xué)宋軍博士)