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,人們對網(wǎng)絡(luò)速率和網(wǎng)絡(luò)利用率提出了越來越高的要求。為了克服電交換帶來的瓶頸,光分組交換網(wǎng)絡(luò)成為通信界目前最關(guān)心的研究熱點之一。本文就光分組交換網(wǎng)絡(luò)中的兩個關(guān)鍵技術(shù):光分組時鐘提取和1×N光分組交換節(jié)點進(jìn)行了相關(guān)的理論及實驗研究工作,并取得了以下研究成果:
　　 在光分組時鐘提取方面,采用F-P濾波器進(jìn)行光分組時鐘提取,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)對光分組時鐘

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)對光分組時鐘建立、消失時間的影響。
　　 在理論分析的基礎(chǔ)上,分別完成了10GHz、40GHz的光分組時鐘提取實驗。提出并實驗驗證了利用SOA的SPM效應(yīng)減小光分組時鐘消失時間的方案,得到的光分組時鐘的消失時間據(jù)我們所知是現(xiàn)有高速光分組提取方案中最快的。提出并驗證了利用偏振延時于涉儀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多速率光分組時鐘提取,為多速率光網(wǎng)絡(luò)中的光分組時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)點方面,實驗驗證了兩種1×N光分組交換節(jié)點結(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)實現(xiàn)標(biāo)簽提取,利用簡單的電譯碼芯片實現(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。實驗中,完成了160Gb／s歸零碼OTDM信號、320Gb／s多波長非歸零碼OOK信號、120Gb／sDPSK信號、480Gb／s OFDM信號等不同速率、不同調(diào)制格式的高速光信號的動態(tài)分組交換,交換時間<3ns

4、,并且系統(tǒng)的功率代價均很小。完成了兩級1×N光分組交換節(jié)點的級聯(lián)的實驗。最終實現(xiàn)并驗證了一個高速、大容量、數(shù)據(jù)調(diào)制格式和速率透明、可擴展、低時延、低功耗的1×N光分組節(jié)點設(shè)計方案。
　　 另一種1×N光分組交換節(jié)點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,是構(gòu)建大規(guī)模光開關(guān)矩陣的更佳解決方案。實驗中,完成了160Gb／s RZ碼OOK信號和