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光码分多址(OCDMA)技术支持随机异步接入，具有天然的高安全性和保密性，网络管理便捷，已经成为未来全光接入的研究方向之一。传统的OCDMA网络都是基于星型拓扑结构，采用广播式工作方式，所以不能够实现码重用。当接入用户过多时，多用户干扰(MUI)严重，系统的误码性能明显下降，所以这种结构限制了同时接入的用户数，并且由于信号能量过于分散增加了检测的难度。星型结构在上行链路由于采用单用户传输，码字被截取的概率增大，因此在安全性方面存在着天然的缺陷性。针对这些缺点，本文对另外一种拓扑——环形拓扑的OCDMA网络进行了研究。本文的主要工作如下：1．系统介绍了OCDMA地址码的构造及实现。MUI是影响OCDMA系统性能的主要因素，本文首先研究了不同地址码下MUI对系统误码性能的影响，为接下来的网络业务的MUI特性研究作铺垫。2．提出了基于码路由的双纤单向环模型，分析了这种环形OCDMA网络在静态业务下的吞吐量性能和动态业务下的阻塞率性能，并与同结构的波分复用(WDM)网络比较，结果表明在相同波长资源等条件下，OCDMA的性能远优于WDM网络，并且地址码的优选能够使网络性能更佳。3．提出了一种新型的码转换结构，并通过仿真研究了码转换在环形OCDMA网络中的应用，结果表明在网络中引入稀疏码转换能够改善网络的阻塞性能。4．针对环形拓扑的OCDMA网络，研究了其在静态业务和动态业务下的安全性。结果表明静态业务下的环形网络安全性依赖于网络规模，而在动态业务下主要依赖于网络的可用地址码数量。