光分組交換網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)通信的不斷發(fā)展,人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率和網(wǎng)絡(luò)利用率提出了越來(lái)越高的要求。為了克服電交換帶來(lái)的瓶頸,光分組交換網(wǎng)絡(luò)成為通信界目前最關(guān)心的研究熱點(diǎn)之一。本文就光分組交換網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù):光分組時(shí)鐘提取和1×N光分組交換節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)的理論及實(shí)驗(yàn)研究工作,并取得了以下研究成果:
　　 在光分組時(shí)鐘提取方面,采用F-P濾波器進(jìn)行光分組時(shí)鐘提取,用半導(dǎo)體光放大器(SOA)的自增益調(diào)制(SGM)效應(yīng)和自相位調(diào)制(SPM)效應(yīng)對(duì)光分組時(shí)鐘

2、進(jìn)行整形。從理論上推導(dǎo)了F-P的精細(xì)度和SOA的SGM、SPM效應(yīng)對(duì)光分組時(shí)鐘建立、消失時(shí)間的影響。
　　 在理論分析的基礎(chǔ)上,分別完成了10GHz、40GHz的光分組時(shí)鐘提取實(shí)驗(yàn)。提出并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了利用SOA的SPM效應(yīng)減小光分組時(shí)鐘消失時(shí)間的方案,得到的光分組時(shí)鐘的消失時(shí)間據(jù)我們所知是現(xiàn)有高速光分組提取方案中最快的。提出并驗(yàn)證了利用偏振延時(shí)于涉儀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多速率光分組時(shí)鐘提取,為多速率光網(wǎng)絡(luò)中的光分組時(shí)鐘提取提供了一種低成本的解

3、決方案。
　　 在1×N光分組交換節(jié)點(diǎn)方面,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種1×N光分組交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。第一種采用帶內(nèi)標(biāo)簽技術(shù),利用窄帶布拉格光纖光柵(FBG)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽提取,利用簡(jiǎn)單的電譯碼芯片實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽處理,用廣播與選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)建光開關(guān)矩陣。實(shí)驗(yàn)中,完成了160Gb／s歸零碼OTDM信號(hào)、320Gb／s多波長(zhǎng)非歸零碼OOK信號(hào)、120Gb／sDPSK信號(hào)、480Gb／s OFDM信號(hào)等不同速率、不同調(diào)制格式的高速光信號(hào)的動(dòng)態(tài)分組交換,交換時(shí)間<3ns

4、,并且系統(tǒng)的功率代價(jià)均很小。完成了兩級(jí)1×N光分組交換節(jié)點(diǎn)的級(jí)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)。最終實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證了一個(gè)高速、大容量、數(shù)據(jù)調(diào)制格式和速率透明、可擴(kuò)展、低時(shí)延、低功耗的1×N光分組節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案。
　　 另一種1×N光分組交換節(jié)點(diǎn)則采用了基于相位調(diào)制器陣列的集成光開關(guān)矩陣。與廣播與選擇型的光開關(guān)矩陣相比,該開關(guān)矩陣具有插損不隨著開關(guān)矩陣規(guī)模的增大而增加的優(yōu)點(diǎn),是構(gòu)建大規(guī)模光開關(guān)矩陣的更佳解決方案。實(shí)驗(yàn)中,完成了160Gb／s RZ碼OOK信號(hào)和