《光分組交換技術》介紹了光分組交換及關鍵技術研究的主要內容和方法,主要包括光分組交換的基本概述和發(fā)展概況、光分組交換涉及的主要器件及系統(tǒng)、節(jié)點結構、沖突解決機制和方案、全光分組處理有光分組頭提取技術和方案的分析,涵蓋了近幾年光分組交換及全光信息處理技術的研究進展和方法。
《光分組交換技術》可供具有一定通信理論基礎的光纖通信、光電子、通信網(wǎng)絡等科研技術人員和工程技術人員閱讀,也可用為高等院校、科研所等通信專業(yè)及光通信相關專業(yè)研究生的選修教材或參考書。
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 光交換技術發(fā)展
1.2.1 光線路交換
1.2.2 光突發(fā)交換
1.2.3 光分組交換
1.3 光分組交換結構及關鍵技術
1.3.1 光分組交換的基本結構
1.3.2 光分組交換關鍵技術概述
1.4 光分組交換的研究現(xiàn)狀
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內研究現(xiàn)狀
第2章 光分組交換的器件基礎
2.1 概述
2.2 光開關
2.2.1 機械式光開關
2.2.2 MEMS光開關
2.2.3 電光開關
2.2.4 熱光開關
2.2.5 聲光開關
2.2.6 其他光開關
2.3 光放大器
2.3.1 光放大器概述
2.3.2 半導體光放大器
2.3.3 光纖光放大器
2.4 光波長轉換器
2.4.1 基于光電再生型的波長轉換器
2.4.2 基于SOA的波長轉換器
2.4.3 基于激光器的波長轉換器
2.4.4 基于光纖非線性的波長轉換器
2.5 光調制器
2.5.1 電光調制器
2.5.2 磁光調制器
2.5.3 電吸收光調制器
2.5.4 其他光調制器
2.6 其他光器件
2.6.1 光濾波器
2.6.2 光探測器
2.6.3 光衰減器
2.6.4 激光器
2.6.5 光連接器與耦合器
第3章 光分組交換節(jié)點結構
3.1 概述
3.2 空分交換型光分組交換節(jié)點結構
3.2.1 純空分型OPS節(jié)點結構
3.2.2 無緩存型空分OPS節(jié)點結構
3.2.3 輸出緩存型空分OPS節(jié)點結構
3.2.4 反饋緩存型空分OPS節(jié)點結構
3.3 波長廣播一選擇型光分組交換節(jié)點結構
3.3.1 KEOPS項目中的廣播選擇型交換結構
3.3.2 ATMOS項目中的廣播選擇型交換結構
3.4 波長路由型光分組交換節(jié)點結構
3.4.1 輸出緩存型節(jié)點結構
3.4.2 輸入緩存型節(jié)點結構
3.5 改進的光分組交換節(jié)點結構研究
3.5.1 短包搶先調度光分組交換節(jié)點結構
3.5.2 分組長度分布特性對光交換節(jié)點結構性能影響
第4章 光分組競爭解決和資源分配技術研究
4.1 概述
4.1.1 基于光纖延遲線光域解決分組競爭
4.1.2 基于波長變換光域解決光分組競爭
4.1.3 基于偏射路由解決光分組競爭
4.1.4 基于FDL和波長轉換結合解決光分組競爭
4.2 FDL聯(lián)合電子存儲器的混合沖突解決方法
4.2.1 光電混合緩存結構
4.2.2 共享反饋FDL緩存的FIFO和FF-VF調度算法分析
4.2.3 光電混合緩存結構的改進FF-VF調度算法
4.2.4 光電混合緩存結構的性能仿真
4.3 負載選擇光纖延遲線緩存方式的分組競爭解決方法
4.3.1 基于負載選擇的FDL光緩存沖突解決結構
4.3.2 負載選擇FDL緩存調度及資源分配
4.3.3 負載選擇FDL緩存結構的性能仿真及結果分析
4.4 光分組排序占用光纖延遲線的資源分配方法
4.4.1 FDL緩存排隊OPS節(jié)點模型
4.4.2 FDL的幾種緩存方案
4.4.3 FDL緩存排序方案性能仿真與分析
4.5 有限波長變換與參量波長變換器結合沖突解決方案
4.5.1 有限波長變換與參量波長變換器結合節(jié)點結構
4.5.2 參量波長轉換器優(yōu)先算法
4.5.3 仿真及結果分析
第5章 全光分組處理技術研究
5.1 全光信號處理概述
5.2 全光分組編碼與分組識別技術
5.2.1 全光分組編碼技術
5.2.2 全光分組識別技術
5.3 光分組時鐘同步技術
5.3.1 光時鐘同步概述
5.3.2 光時鐘恢復技術
5.3.3 基于SOA和延遲干涉儀的光時鐘同步方案
5.3.4 基于改進的SOA-DI的全光同步方案
5.3.5 sTFZ基于雙SOA單臂調制的全光同步方案
5.4 全光信號再生技術
5.4.1 光信號再生技術概述
5.4.2 光信號2R再生
5.4.3 光信號3R再生
5.5 全光分組頭提取技術研究
5.5.1 基于SOA和可調DI干涉儀的光分組頭提取方案
5.5.2 基于SOA嵌套延遲干涉儀的全光分組頭提取方案
5.5.3 基于SOA串聯(lián)MZI的全光分組頭提取方案
英文縮寫詞匯表
參考文獻
在1960年7月,美國科學家西奧多·梅曼(Maiman)在加利福尼亞的休斯空軍試驗室發(fā)明了第一個紅寶石激光器,和普通光相比,激光具有波譜寬度窄、方向性極好、亮度極高、以及頻帶和相位較一致的良好特性。激光器的發(fā)明和使用,使光通信的發(fā)展進人一個嶄新的階段。這束僅持續(xù)了3億分之一秒的紅色激光標志著人類文明史上一個新時刻的來臨。1966年英籍華人高錕(Kao C C)博士等人根據(jù)介質波導理論,首次提出只要設法消除玻璃中的各種雜質,做出有實用價值的低損耗光纖進行光信號傳輸是完全有可能的。這兩件大事使光通信變成現(xiàn)實成為可能,從那時起到現(xiàn)在,光纖通信技術以遠遠超乎人們預料的速度發(fā)展,其傳輸容量和速率都得到極大提高,光纖通信已成為現(xiàn)代通信傳輸特別是干線傳輸?shù)闹饕绞剑?0年問發(fā)展起來的光通信技術給整個通信界帶來了深刻變革。
1970年,美國的康寧公司首先研制出損耗為20dB/km的光纖,并在1972年又把光纖的損耗降低到4dB/km,此時,各國都開始重視了光纖通信這一新的通信方式,繼而使光纖通信的研究有了飛速的發(fā)展,就在光纖有了重大突破的同一年,美國貝爾實驗室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導體(GaAlAs)激光器,為光纖通信找到合適的光源,F(xiàn)在,借助高速光發(fā)射和接收技術,單一光波長的傳輸容量已達到40Gb/s,并且有80Gb/s的試驗系統(tǒng);應用波分復用技術,單光纖的傳輸容量可達到1rb,/s~loTb/s量級。在2002年的OFC會議上,日本Mitsubish Electric Corporation報道了一個復用了65個波長、每波長22.8Gb/s、傳輸距離超過8398km的實驗;NEC Corporation報道了一個復用了273個波長、每波長40Gb/s的10.92Tb/s試驗系統(tǒng)。我國也已基本建成了覆蓋全國的、主要基于SDH和波分復用(WDM)傳輸設備的通信傳輸骨干網(wǎng),并在此基礎上構建了面向各種業(yè)務和應用的信息應用系統(tǒng)。