光码分多址(OCDMA)技术及其双纤单向环形网

光码分多址（ＯＣＤＭＡ）技术及其双纤单向环形网
【摘要】：介绍了光码分多址（OCDMA）技术的现状和独到优势。

通过与现存其他通信网络结构相比，得出环形网应用于OCDMA的优越性。

在此基础上，为进一步改善环形网的相对缺陷，提出并着重分析了基于OCDMA的双纤单向环形网及其关键环节。

【关键词】：光码分多址（OCDMA）；双纤单向环形网；分插复用器（ADM）
中国分类号：TP316.8 文献标识码：A 文章编号：1002-6908（2007）0220069-01
1.OCDMA系统技术的现状及优势
近些年来，随着数据业务的飞速发展，光网络的推进已成为必然。

对于光网络的大容量、高速率，主要取决于多址复用技术，而光时分复用（OTDM）、光波分复用（OWDM）和光码分多址（OCDMA）则是光纤通信的三大主流信道复用技术。

其中，OCDMA通信系统是将光纤通信和CDMA技术融合起来，主要由数据源、光编码器、光纤、光解码器、数据接收器等组成。

从其自身来看，OCDMA技术允许所有的信道同时共享同一带宽，提高了带宽资源的利用率。

光码分复用（OCDM）还具有其他复用方式所没有的独到优势，可以解决其他方案无法解决的问题，如克服电子瓶颈，安全性能好，抗干扰等，相对于当前通用的波分复用（WDM）。

OCDMA网络具有异步接入，动态分配带宽，对业务和协议透明，支持可变比特率和突发业务，良好的保密性，实现成本低，组网灵活，支持更多终端用户等突出优点。

OCDMA技术还可以方便地与OTDM、OWDM技术相结合，优势互补，是实现光城域网，特别是全光接入网的重要技术，为局域网和长途骨干网提供更加高效的网络支撑，具有广阔的应用前景。

另外，使用OCDMA，不同信道之间可相互独立地发送和接收信号，从而不需要网际规模的时钟同步。

这些特点可提供一个接入灵活、多址功能简单的综合业务网或局域网。

OCDMA的异步操作模式能支持突发性业务，同时码分多址本身的特性也提高了一定的安全性，且鉴于OCDMA的公平带宽分配性和多用户可扩展性等特点，从其潜在的优势及应用前景来看，OCDMA技术在全光接入方面有其独特的优势，能满足目前及将来通信发展的要求--即异步、高速、宽带、可靠，是未来可予以应用的一种极具发展潜力的复用方式，也是实现全光通信网络颇具竞争力的重要扩频技术之一。

2.OCDMA网络结构的现状--环形网的提出
2.1 现存的通信网络结构
在OCDMA网络方面，现有对OCDMA系统的研究主要还是集中在星形网络上。

在星形结构中，每一用户的信号可到达星形耦合器另一侧的任何一个用户的接收机。

但是，位于星形耦合器同一侧的用户之间就没有办法进行通信。

这是星形网络的一个较大缺陷。

近来，也存在有关总线型网络结构的设计。

在总线型网络中，存在与星形网络共同的局限性，即用户之间不能灵活实现与彼此的通信。

此外，安全性能较差，当网络中某处出现问题，将影响整个网络正常工作。

而将OCDMA技术的优势较大程度地发挥出来却需要一种生存性高、性能优化的网络拓扑结构。

随着全光网络的发展，使得以往点对点的传输机制逐步向环形网络和格形网络过渡。

但现今的环形网络多数还是集中在WDM上，对于OCDM系统的环形网络及其各用户节点分插复用（ADM）或者说光上／下路复用解复用器的设计相对较少。

2.2 环形网络的优势
环形网络结构具有很高的生存性，网络恢复时间短，具有良好的业务量疏导能力，且容易实现管理。

更重要的是，一方面，环网可以解决星形网络中星形耦合器同一侧的用户之间无法实现通信的缺陷；另一方面，当网络出现故障时，环网的冗余可以提高信息传输的可靠性。

基于OCDMA技术的环形网络结构，具有环形网络基本性质，即各节点间互通互连，满足实际应用，网络自愈能力强，安全性大大提高，因此，其独特的优越性应得到广泛的应用。

3.双纤单向环形网的提出
环形网也不可避免地存在其相对的不足，如自环效应、远近效应等。

鉴于此故，则应找到尽可能解决问题的一种OCDMA环网。

现有基于OCDMA单纤单向的环形网设计。

其中为了提高网络性能，虽然针对自环效应和”远近效应”提出诸如选用适当耦合度、控制发送功率等优化措施和解决方案，但由于提出的只是改良措施，自环效应和”远近效应”一定程度上被抑制的同时，还是存在的；此外，这种单纤网络的固有缺陷是无法避免的，即光纤在实际应用中出现断纤问题时，无法提供保护功能，这就会导致信息丢失，直接影响通信效率和效果。

3.1 选择双纤的原因
在环形网中，如果选择双纤就可以避免上述问题。

首先，单纤环不易提供保护功能，在实际应用中存在不稳定因素；而使用双纤，则光纤在实际应用中出现断纤问题时，可保证信息、仍可通过另外一条路径及时传送，这就避免了信息的丢失，对通信的效率和效果给予了可靠保障。

其次，单纤只有一条路径，无法
据信息、传输距离长短实现选纤控制，容易导致”远近效应”；而采用双纤方式则可根据传输距离长短实现选纤控制，选择离目标节点较近的一条路径，降低”远近效应”的影响，这种情况下再通过功率控制则阿将”远近效应”的影响降至最低。

3.2 选择单向的理由
在选用双纤的前提下，再采用单向传输的优点在于实现简单，控制方便，唯一的缺点是在提供保护的情况下，使用效率相对低一些，但由于OCDMA多在局域网中应用，对效率方面的影响甚微。

4.ADM在OCDMA环网中的作用
在OCDMA环网中，分插复用器是其核心所在。

其作用是在下路通道中通往本地用户信息的同时，上载本地用户发往另一节点的信息。

采用ADM组网有很多好处，不仅可以方便灵活地实现信号的上下路，而且使网络具备动态重构和自愈功能，更有利于实现性能监测和网络管理，从而提高网络可靠性。

简单地说，OCDMA－ADM单元功能是干净利落地取下和添加对应的码信道，而让其他码信道通过。

该单元使OCDMA应用于现存的城域和区域性光纤环等拓扑结构的网络中去。

在具有ADM的OCDMA环网中，添加一个码字相对简单，而从多个码字中取下一个码字则相对困难。

需将这个问题分为二个步骤来解决：1.将与该码字相关的所有波长的码片用该码的解码器取下；2.其他码字可能会共用相同的波长，因此恢复出共同波长的其他码字的部分码片，并将其放回原链路。

这2个步骤的实现可以保证ADM取下自己的波长码片的同时，不影响与其共用波长的其他码的传输的要求。

广告等)，影响其购买决策的经济信息主要涉及所购商品的技术信息、价格信息以及商家的信誉他们希望物廉价美。

从卖家的角度看，他们完全掌握自己商品的质量信息，并且制定出相应的价格。

这种信息不对称现象进一步影响到了买家的消费行为。

由于买家并不拥有市场商品质量的真实信息，故只能根据对整个市场的估计决定购买数量及支付价格。

在好商品和次商品被买家以同样的方式对待时，次商品在成本上具有优势，从而有可能在销售上具有优势。

当买家发现所购商品并非原来预期的好商品时，就会降低对市场上整体商品质量的预期水平，降低支付价格。

而降价更有利于成本较低的次商品。

如此循环反复，就可能将成本高的好商品淘汰出市场，留下次品。

这就是逆向选择问题。

（3）连带外部性问题。

信息不对称条件下卖家很可能利用信息优势进行机会主义行为，从而使买家受损，使其承担很大的风险。

为降低消费风险，人们常常有从众的心理，把别人对某些商品的态度纳入自己的消费决策因素之中。

多数买家有从众心理，知识和信息的缺乏会降低买家决策的自信心，从而提高其从众倾向。

在买家看来，如果
多人作出类似的购买决定一定有其道理。

根据多数人的选择作出自己的购买决定是减少知觉风险的常用办法。

这种一个买家的需求取决于其他买家的需求的情况，称为连带外部性。

连带外部性可为正，也可为负。

如果一名买家的商品需求量随着其他买家购买数量的增加而增加，那么就存在着一个连带正外部性;相反，如果名典型买家的商品需求量随着其他买家购买数量的增加而下降，那么就存在着一个连带负外部性。

连带正外部性的例子之一便是攀比效应，而拥有只有某些人才能享用的或独一无二的商品的欲望所产生的虚荣效应则是连带负外部性的典型例子。

[3]
4 买方行为特点对卖家的几点启示
（1）对网络中介机构的启示
从买家消费行为决策过程我们可以看出，买家在做出消费决策之前首先要进行的是商品信息搜集活动。

前面我们已经分析了网络环境下买家如何利用网络资源快速查询相关产品信息，可以看出中介机构建立的网站搜索引擎可以大大提高买家信息搜集的效率，但我们在现实使用中会发现搜索引擎搜索到的商品信息往往信息量过大，容易出现大量重复、冗余信息，而且有时信息相关度相对较低，不但不能满足买家快速高效查询信息的要求，而且还可能由于信息过载而造成买家在信息搜集上浪费不必要的时间和资源。

所以网络中介机构应当进一步改进网站搜索引擎，建立基于语义搜索的网站搜索引擎，加强网站语义搜索引擎和分类搜索引擎的结合实现精细、准确和自动化的商品信息查询。

对热门商品建立相关的网页和特色数据库为买家提供特色数据查询服务。

建立相应的网上信息交流平台，为买卖双方、买家间和卖家间的信息交流提供中介服务，从而使买家可以拥有更多的信息来评估不同卖家，卖家可以获得更多的相关买家的需求和偏好信息增加网上交易信息的透明度，进而提高网上拍卖交易的效率。

作为网络中介机构还担任者网上交易信息监督者的作用，主要任务就是通过确定交易者的身份、建立交易信誉机制来监督网络交易顺利完成。

网上交易最大的特点就是交易的虚拟性，从交易开始到交易结束，交易双方都不见面，为了保证交易双方的交易安全网络中介机构必须使用身份认证技术、虚拟社区或第三方认证机构发行的相关信誉数字证书来证明交易者的身份及其相关交易信息等。

所谓虚拟社区，就是一个供人们围绕某种兴趣或需求集中进行交流的地方；它通过网络，以在线的方式来创造社会和商业价值。

在社区中建立完善的身份认证体系和社区信誉体系，为社区成员之间形成长期良好的交易关系提供保证。

第三方认证机构(ca)作为专门从事交易双方的身份认证机构按照一定的法律责任和技术力量来建立其信誉与可靠程度通过加密技术、数字证书、数字签名等方法来确认双方的身份并使有关信息的收发具有不可抵赖性、不可否认性、不可篡改性等特征，这样交易者不能很容易地改变身份，确保其在不同网络中介中的身份的唯一性，减少不确定信息。

建立信誉制度，防范网络环境中的道德风险。

信誉机制，是指在进行交易的双方当中，信息优势方对信息劣势方做出的一种保证和承诺。

如果一方信誉程度很高，即使信息是不完全或者是不对称的，信息劣势方也会相信信息优势方所提供的信息是真实的、有保证的。

（2）对卖家的启示
为了让买家相信自己出售的产品是可靠的和值得依赖的，拥有信息优势的卖家要以某种方式将自己的真实信息传递给买家，减少买家信息的不确定性。

为此，卖家应注意以下几个方面：
第一，主动提供产品相关信息。

卖家作为交易中的信息优势方，为了获得更多的买家的信任，应当积极主动地向买家提供产品相关信息。

比如利用站内广告、卖家自身地网站、产品相关部门的宣传等多种方式向买家宣传自己的产品。

第二，提供名牌产品或标准化产品。

因为名牌产品是经过买家认可地有质量保证的产品，买家对其有一定的信赖度，特别是一些具有高度客户忠诚度的客户群体对于其产品的信赖度会更高。

因为生产名牌产品的厂商出售不合格或提供虚假信息的机会成本极大，当有过失时将会受到制裁，这就要求交易者充分地提供商品信息。

而标准化产品由于是按统一标准生产出来的，同一标准下生产的商品质量大体相同，减少信息不对称问题。

第三，努力提高卖家信用。

卖方的信誉问题是形成电子商务市场质量信息不对称的原因之一。

如果交易是重复发生的，卖方信誉水平的增长会通过重复进行的契约与交易实现，但在初次交易或者不可能也不准备重复交易的短期交易中，顾客可能不具备对卖方的信任，但可以通过自己对信誉第三方(即信息中介)的信任转移到卖方，从而形成了对卖方的信任。

信息中介起到了信誉转移的重要作用，增加了顾客的信任程度，从而降低了信息不对称程度。

所以卖家通过信息中介提高自身的信誉，增加了卖家欺诈行为的机会成本，所以高信誉度的卖家不敢轻易做出交易欺诈行为，从而有效保证了产品信息的有效性，进而有利于买家做出购买决策，形成重复购买行为。

参考资料
[1] 王秉钧、王少勇，光纤通信系统，电子工业出版社，2004.11
[2] 达新宇，现代通信新技术，西安电子科技大学出版社，2001.9
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[5] 董海峰、杨淑雯，二维光正交码OCDMA系统编/解码器的设计[J]，光通信研究，2002，(6)：31-34。