光分組網(wǎng)關鍵技術的研究——節(jié)點結構、光緩存、波長轉換、全光邏輯器件.pdf

1、該論文對光分組網(wǎng)的關鍵技術進行了前瞻性、探索性的理論研究,內容集中在該研究領域正重點實現(xiàn)的高速交換矩陣結構、高速光緩存、超高速全光波長轉換和超高速全光邏輯器件等難題上.主要工作分為如下(劃線部分為創(chuàng)新點):第一部分:光分組交換節(jié)點結構及串擾分析;(1)首次分析了線性同波長串擾對光分組交換節(jié)點性能的影響,討論了串擾與光器件隔離度、信號消光比、光分組長度之間的關系,研究了串擾帶給網(wǎng)絡負荷、光分組誤碼率、節(jié)點容量和級聯(lián)能力的限制;(2)提出了

2、光分組通道等效串擾系數(shù)法,用于光分組網(wǎng)及其他光網(wǎng)絡的串擾分析;計算出最壞條件假設下所允許的光分組通道等效串擾系數(shù)的最大值;第二部分:高速光緩存技術的研究;(3)初步探討了在分組長度可變情況下的輸出端光緩存方案及參數(shù)設計,比較了緩存深度、時延單位和負荷強度對光分組丟失率的影響;(4)初步研究了配有優(yōu)先權機制的光突發(fā)交換中輸出光緩存的性能,建立了網(wǎng)絡模型和排隊模型,討論了各個級別突發(fā)包的排隊延時、丟失率與波長數(shù)、緩存單位和深度、負荷強度及其

3、比例的關系;(5)提出了一種在反饋式光緩存中實現(xiàn)優(yōu)先權機制的方案,首次運用休假排隊理論來研究光緩存問題,以節(jié)點中的光分組數(shù)為研究對象構造出嵌入式馬氏鏈,進而建立了帶有門限服務規(guī)則的多重休假排隊模型;通過數(shù)值分析和網(wǎng)絡仿真驗證了休假排隊模型的有效性,并分析了反饋式光緩存中優(yōu)先權機制的性能;第三部分:超高速波長轉換單元的研究;(6)提出了基于非線性光環(huán)路鏡的超高速波長轉換器改進方案,分析了群速度色散和走離等效應對非線性光環(huán)路鏡長轉移器性能的

4、影響,設計由雙相移光纖布拉格光柵構成的帶通光濾波器,消除有害頻率分量進而改善了轉換后的波形;第四部分:全光信號處理技術的研究;(7)首次較深入地分析了兩種超高速全光異或門工作的性能,并通過數(shù)值仿真優(yōu)化了SOA參數(shù)和光脈沖參數(shù),提出了設計超高速全光異或門的若干規(guī)則和關鍵參數(shù)的取值范圍;(8)提出了一種在光分組網(wǎng)中實現(xiàn)分組級自同步的方案,通過理論分析和數(shù)值仿真初步驗證了該方案的可行性;并分析了不同的載流子壽命、脈沖能量、寬度和形狀對脈沖啁啾