第1 章绪论……………………………………………………………………………… 1
1.1引言……………………………………………………………………………… 1
1.2光交换技术发展………………………………………………………………… 2
1.2.1光线路交换………………………………………………………………… 2
1.2.2光突发交换………………………………………………………………… 3
1.2.3光分组交换………………………………………………………………… 4
1.3光分组交换结构及关键技术…………………………………………………… 4
1.3.1光分组交换的基本结构…………………………………………………… 4
1.3.2光分组交换关键技术概述………………………………………………… 7
1.4光分组交换的研究现状………………………………………………………… 11
1.4.1国外研究现状…………………………………………………………… 11
1.4.2国内研究现状…………………………………………………………… 12
第2 章光分组交换的器件基础……………………………………………………… 14
2.1概述……………………………………………………………………………… 14
2.2光开关…………………………………………………………………………… 15
2.2.1机械式光开关…………………………………………………………… 15
2.2.2MEMS 光开关…………………………………………………………… 16
2.2.3电光开关………………………………………………………………… 19
2.2.4热光开关………………………………………………………………… 20
2.2.5声光开关………………………………………………………………… 22
2.2.6其他光开关……………………………………………………………… 22
2.3光放大器…………………………………………………………………… 25
2.3.1光放大器概述…………………………………………………………… 25
2.3.2半导体光放大器………………………………………………………… 27
2.3.3光纤光放大器…………………………………………………………… 34
2.4光波长转换器…………………………………………………………………… 39
2.4.1基于光电再生型的波长转换器…………………………………………… 40
2.4.2基于SOA 的波长转换器………………………………………………… 40
2.4.3基于激光器的波长转换器……………………………………………… 43
2.4.4基于光纤非线性的波长转换器…………………………………………… 44
2.5光调制器…………………………………………………………………… 45
2.5.1电光调制器……………………………………………………………… 46
2.5.2磁光调制器……………………………………………………………… 47
2.5.3电吸收光调制器………………………………………………………… 47
2.5.4其他光调制器…………………………………………………………… 48
2.6其他光器件……………………………………………………………………… 49
2.6.1光滤波器………………………………………………………………… 49
2.6.2光探测器………………………………………………………………… 49
2.6.3光衰减器………………………………………………………………… 50
2.6.4激光器…………………………………………………………………… 50
2.6.5光连接器与耦合器……………………………………………………… 51
第3 章光分组交换节点结构………………………………………………………… 52
3.1概述……………………………………………………………………………… 52
3.2空分交换型光分组交换节点结构……………………………………………… 53
3.2.1纯空分型OPS 节点结构………………………………………………… 54
3.2.2无缓存型空分OPS 节点结构…………………………………………… 54
3.2.3输出缓存型空分OPS 节点结构………………………………………… 55
3.2.4反馈缓存型空分OPS 节点结构………………………………………… 56
3.3波长广播-选择型光分组交换节点结构……………………………………… 56
3.3.1KEOPS 项目中的广播选择型交换结构…………………………………… 57
3.3.2ATMOS 项目中的广播选择型交换结构………………………………… 57
3.4波长路由型光分组交换节点结构……………………………………………… 58
3.4.1输出缓存型节点结构…………………………………………………… 59
3.4.2输入缓存型节点结构…………………………………………………… 60
3.5改进的光分组交换节点结构研究……………………………………………… 61
3.5.1短包抢先调度光分组交换节点结构……………………………………… 62
3.5.2分组长度分布特性对光交换节点结构性能影响………………………… 72
第4 章光分组竞争解决和资源分配技术研究……………………………………… 77
4.1概述……………………………………………………………………………… 77
4.1.1基于光纤延迟线光域解决分组竞争……………………………………… 77
4.1.2基于波长变换光域解决光分组竞争……………………………………… 82
4.1.3基于偏射路由解决光分组竞争…………………………………………… 86
4.1.4基于FDL 和波长转换结合解决光分组竞争……………………………… 87
4.2FDL 联合电子存储器的混合冲突解决方法…………………………………… 88
4.2.1光电混合缓存结构……………………………………………………… 88
4.2.2共享反馈FDL 缓存的FIFO 和FF蛳VF 调度算法分析…………………… 90
4.2.3光电混合缓存结构的改进FF蛳VF 调度算法……………………………… 92
4.2.4光电混合缓存结构的性能仿真…………………………………………… 93
4.3负载选择光纤延迟线缓存方式的分组竞争解决方法………………………… 95
4.3.1基于负载选择的FDL 光缓存冲突解决结构……………………………… 95
4.3.2负载选择FDL 缓存调度及资源分配…………………………………… 97
4.3.3负载选择FDL 缓存结构的性能仿真及结果分析……………………… 100
4.4光分组排序占用光纤延迟线的资源分配方法……………………………… 103
4.4.1FDL 缓存排队OPS 节点模型…………………………………………… 105
4.4.2FDL 的几种缓存方案…………………………………………………… 105
4.4.3FDL 缓存排序方案性能仿真与分析…………………………………… 109
4.5有限波长变换与参量波长变换器结合冲突解决方案……………………… 113
4.5.1有限波长变换与参量波长变换器结合节点结构……………………… 113
4.5.2参量波长转换器优先算法……………………………………………… 114
4.5.3仿真及结果分析………………………………………………………… 115
第5 章全光分组处理技术研究……………………………………………………… 118
5.1全光信号处理概述…………………………………………………………… 118
5.2全光分组编码与分组识别技术……………………………………………… 123
5.2.1全光分组编码技术……………………………………………………… 123
5.2.2全光分组识别技术……………………………………………………… 125
5.3光分组时钟同步技术………………………………………………………… 129
5.3.1光时钟同步概述………………………………………………………… 129
5.3.2光时钟恢复技术………………………………………………………… 130
5.3.3基于SOA 和延迟干涉仪的光时钟同步方案…………………………… 136
5.3.4基于改进的SOA鄄DI 的全光同步方案…………………………………… 136
5.3.5STFZ 基于双SOA 单臂调制的全光同步方案…………………………… 141
5.4全光信号再生技术…………………………………………………………… 145
5.4.1光信号再生技术概述…………………………………………………… 146
5.4.2光信号2 R 再生………………………………………………………… 147
5.4.3光信号3 R 再生………………………………………………………… 149
5.5全光分组头提取技术研究…………………………………………………… 150
5.5.1基于SOA 和可调DI 干涉仪的光分组头提取方案……………………… 151
5.5.2基于SOA 嵌套延迟干涉仪的全光分组头提取方案…………………… 155
5.5.3基于SOA 串联MZI 的全光分组头提取方案…………………………… 158
英文缩写词汇表………………………………………………………………………… 163
参考文献………………………………………………………………………………… 166
