PPM変調を用いた光パルス時間拡散符号分割多元接続

光符号分割多元接続の1方式として, 超短光パルスを光学的にフーリエ変換しその周波数領域に対して符号化を行う方式が, 広く研究されている.本方式は, 符号化された光パルスが時間軸上において疑似ランダムなパルス列に拡散されることから, 時間拡散符号分割多元接続(ST-CDMA)と呼ばれる.処理利得は位相マスクの分解能によって制限されるため, オン・オフ・キーイング(OOK)を用いた光ST-CDMAは, ビットレート, ユーザ数が増加するにつれて, 多元接続による干渉(MAI)の影響が増大し誤り率特性が劣化するという問題点がある.そこで, 本研究では, パルス位置変調(PPM)を適用したST-CDMAを提案し, パルス位置の多様性によって, 干渉確率を低減しビット誤り率特性が改善できることを示す.解析では, MRI, 受信器におけるショット雑音と熱雑音を考慮し, ビット誤り率(BER)の上界を求める.その結果, いくつかのパラメータに対して従来方式と比較し, BER特性が改善できることを示す.また, 位相マスクに要求される分解能を緩和できることも示す.
Optical spread-time code-division multiple-access (ST-CDMA) has been widely studied as a type of optical CDMA. In this system, encoding is done in the frequency domain spread by optically Fourier transform and the encoded pulse is spread out in the time domain like as a low intensity pseudonoise burst. However, since the process gain is limited by the resolution of a phase mask, optical ST-CDMA has a disadvantage that it seriously suffers from the multi-access interference (MAI) as the bit rate and/or the number of simultaneous users increase. In this paper we propose an optical ST-CDMA with pulse position modulation (PPM) signaling for high-speed communication system. The proposed system is expected to get better performance than optical ST-CDMA with OOK signaling by the effect of the pulse position multiplicity of PPM signaling. We obtain a union upper bound on the bit error rate (BER) considering the MAI, shot noise and thermal noise at the receiver and investigate the system performance with respect to several relevant devices and system parameters. We show that the requirement for the resolution of a phase mask can be reduced.