Performance Analysis and the Novel Optical Decoder Scheme for Optical CDMA System

We have investigated a novel optical decoder for a fiber-optic code division multiple access(CDMA) communication systems. The conventional optical encoder and decoder have the advantage of simple structure. However the number of users in the system is limited by the auto- and cross-correlation properties generated in decoding process. In previous studies, to improve the system performance, although they used an optical code that minimize the sidelobe and cross-correlation, could not yet find a novel methods for performance improvement in fiber-optic CDMA system. Thus, it is necessary to investigate the novel optical decode in order to improve the performance of system. In this paper, we schematize the AND gate logic element(AGLE) composed with 1$\times$2 or 1$\times$3 coupler and the optical thyristor and propose the novel optical decoder using K(weight) AGLE. The optical thyristor only passes the overlapped signal and clips other signals. Such a novel concept means that the optical thyristor can operate as a hard-limiter. We analyze the fiber-optic CDMA system using the novel optical decoder with simulation and is found that the novel optical decoder using the AGLE and optical thyristor excludes the sidelobe and cross-correlation intensity between any two sequences.

광 CDMA를 위한 새로운 광복호기 설계와 성능분석

광코드분할 다중접속을 위한 새로운 광복호기를 연구했다. 기존의 광부호기와 복호기는 단순하다는 장점은 가지나 복호화 과정에서 발생되는 sidelobe 세기에 의해 접속할 수 있는 사용자 수가 제한된다. 따라서 기존의 연구에서는 sidelobe와 상호상관 신호들의 중첩을 최소화시키는 코드를 만들어 시스템 성능을 개선시키려고 했다. 그러나 지금까지는 획기적인 새로운 방법론이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 그러므로 sidelobe나 상호상관 세기를 최소화하거나 소거시킬 수 있는 새로운 광부호기 또는 복호기 연구의 필요성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 1$\times$2 또는 1$\times$3커플러와 광 thyristor를 이용한 AND게이트 논리소자(AGLE)를 설계하였고, K(가중치)개의 AGLE로 구성된 새로운 광복호기를 창출하였다. 광 thyristor의 동작원리는 중첩된 광신호만 통과시키고, 중첩되지 않은 펄스들은 소거시킨다. 이러한 개념은 hard-limiter와 같은 동작을 행하는 것이다. 그러므로 이러한 구조를 가진 새로운 광복호기를 시스템에 적용하여 모의실험을 통해 결과를 분석하였다. 사용자 두 명에 대해, 기존의 제시된 결과에서 나타나는 sidelobe와 상호상관 세기가 완전히 소거시킬 수 있음을 보였다.