[发明专利]一种严格相关约束光正交码的构造方法

说明书

本发明公开了一种严格相关约束光正交码的构造方法，包括以下步骤：根据需要构造的码字数量n和码重w构造整数数列M；根据预定取数规则从所述整数数列M中取数，构造严格相关约束光正交码码字的传号差距离三角阵D；根据所述传号差距离三角阵D和已取数完成的所述整数数列M，按照预定优化规则优化码长F；根据由所述传号差距离三角阵D构成的映射关系，构造严格相关约束光正交码码字。通过构造传号差距离三角阵并按照映射关系构造严格相关约束光正交码码字，可以有效构造的严格相关约束光正交码码字数量多、码重数值大；可以构造出任意码重、任意数量的严格相关约束光正交码码字；通过预定优化规则优化码长，编码效率高。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种严格相关约束光正交码的构造方法。

背景技术

21世纪是一个以网络为核心的时代，人们对信息的需求与日俱增。除普通电信业务外，高清晰度电视、视频点播等宽带业务也具有极大需求量。以上业务都要求一种宽带、实时、能支持多业务的网络。光码分多址技术具有异步接入、能充分利用光纤的带宽、协议简单、支持大量用户使用不同速率并能保证服务质量(Quality of Service，QoS)，无论在骨干网还是在被称为“第一公里”的接入网，都具有广阔的应用前景，具有较强的竞争性。

光码分多址的关键技术之一是地址码构造。它是实现多用户异步接入、支持不同业务、提供不同QoS、减少多用户干扰、提高网络有效性及可靠性、增加安全性及实现同步的重要技术。在非相干光码分多址地址码中，严格相关约束的光正交码(Optical OrthogonalCodes，OOC)被认为是特性最佳的地址码。目前光码分多址技术的主要瓶颈之一是任意参数、码字容量大的地址码构造。

针对严格相关约束光正交码的构造方法研究，虽然国内外学者提出了一些好的思想，但都没有解决上述瓶颈问题。Li Qi基于本发明申请人2004年于《中国激光》上发表的论文，提出了一种基于O-plus矩阵的严格最佳(F,W,1)OOC构造方法。作者所采用的O-plus矩阵实质为将一维OOC传号之间间隔及其邻加和所构成的整数集合表示成矩阵形式；与本专利申请人所发表的论文有所区别之处在于设置了初始值，其实现了码重为3、码长分别为19、25、31、37的最佳OOC的编码。Jiang,Jing研究了码重为4的最佳OOC构造，基于(g,4,1)完备差族构造了((g+1)v,4,1)、((g+2)v,4,1)、((g+7)v,4,1最佳OOC。作者呈现了详细的数学推导过程，但并未提供相应的仿真结果，即没有对应的码字集合证明该方法的可行性。Momihara,Koji研究了(n,4,2,1)最佳OOC的构造，码长是小于100的素数和一个特定的整数相乘。作者对其存在性进行了证明，但同样并未给出编出的码字集合及码字数量。Nasaruddin,T.Tsujioka研究了变重光正交码的构造方法，所构造的光正交码码长为最大传号间隔的2倍加1，就码片的利用率而言，编码效率不高。

从上述研究工作可以发现，目前OOC研究存在着如下共性问题：1、学者的研究主要集中在最佳OOC的构造算法研究，试图从实现最佳上获得更多的码字数量。但实际上，不是任何参数都存在最佳光正交码；2、构造方法局部性，只能针对某种码重的OOC进行构造，不能扩展到构造任意码重、码字数量的光正交码。这些构造算法一般都鉴于光正交码的复杂性及数学上的可行性而将参数限制于一些特别的数字，如码重以3、4、5居多。由于码重偏小，导致构造的码字数量较少，方法不具实用性；3、研究过于理论化，仅仅限于理论及数学方面的探索，不能给出实际、可行的码字构造方法；没有提供基于所提出算法构造的码字集合，无法证明算法的收敛性、有效性及实际可行性；4、编码效率不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对相关构造光正交码的技术不能扩展到构造任一码重和码字数量的光正交码、构造方法不具实用性以及编码效率低的问题，提供一种严格相关约束光正交码的构造方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种严格相关约束光正交码的构造方法，包括以下步骤：