DCS-RZ光分組產(chǎn)生與標簽分離技術研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，更多的業(yè)務如語音、數(shù)據(jù)、視頻等需要更快的傳輸、交換、處理速率。在骨干網(wǎng)絡上的核心路由器中，交換機的電子速率―瓶頸一直是待攻克的難點，而光交換技術被視為解決電交換―瓶頸的一個重要替代方案?；贗P與通用多協(xié)議標簽交換（GMPLS）技術的方法能提供更小的交換粒度，但其在IP路由器處對包頭的處理需要大量的時間，而通常并行處理的技術又導致嚴重的能耗問題。由于全光分組交換所需的關鍵技術如光存儲、光邏輯器件還未成熟，因此相關學

2、者將注意力轉向了更易實現(xiàn)的光標簽交換技術。
　　光標簽交換技術就是將地址信息寫到低速率的標簽中，而數(shù)據(jù)信息寫到高速率的凈荷中，在交換節(jié)點將標簽轉換到電域進行處理而凈荷保持在光域傳輸，通過交換結構將凈荷輸出到相應的輸出端口。光標簽交換技術涉及到幾個關鍵技術：標簽調(diào)制格式與產(chǎn)生、標簽分離、標簽處理、緩存凈荷、新分組產(chǎn)生、交換輸出。
　　本文主要著眼于光標簽的調(diào)制格式與產(chǎn)生以及標簽分離技術的研究，進行了下面三個部分的研究：

3、　　1.對基于馬赫曾德干涉儀（MZDI）器件產(chǎn)生多波長雙二進制載波抑制歸碼（DCS-RZ）光分組的方法進行了研究，該光分組由高比特速率調(diào)制的DCS-RZ凈荷與低比特速率的NRZ標簽組成。在VPI中設計了4×40Gbps的DCS-RZ光分組產(chǎn)生與傳輸測試系統(tǒng)，在交換節(jié)點采用 FP腔梳狀濾波器對多波長光標簽進行分離，仿真系統(tǒng)測試了相關參數(shù)對傳輸后的信號質量的影響，給出了光分組在經(jīng)過288km傳輸前后的標簽與凈荷信號的BER。通過該仿真系統(tǒng)驗

4、證了該方案的可行性。
　　2.對利用微環(huán)諧振腔分離DCS-RZ光分組標簽的性能進行分析，理論分析全通型微環(huán)諧振腔與Add-Drop型微環(huán)諧振腔的原理與主要性能，通過對實驗室微環(huán)諧振腔器件的參數(shù)擬合，在VPI中利用擬合后的微環(huán)諧振腔進行了DCS-RZ光分組標簽分離仿真。之后對仿真中凈荷信號質量劣化的原因進行了分析，并分析了微環(huán)諧振腔半高全寬（FWHM）大小對濾波后凈荷信號質量的影響。
　　3.研究了基于微環(huán)諧振腔雙光子吸收（T

5、PA）效應實現(xiàn)光標簽分離的技術從理論分析、仿真測試與實驗三方面進行了驗證。在仿真測試中，分別測試了基于GaAs材料參數(shù)下的沖激響應窗口、ns級脈寬脈沖響應窗口、階躍信號的響應輸出，并分析了泵浦光功率與脈寬對交換窗口的消光比的影響。之后利用實驗室的硅基材料Add-Drop型微環(huán)諧振腔驗證了其交換性能，并得到了其沖激響應窗口、1ns泵浦脈寬的響應窗口、以及最大交換窗口時間長度為約18ns。最后通過用2ns泵浦脈沖控制交換10Gbps時鐘信號