【摘要】：在全球通信帶寬需求呈爆炸式增長,光網(wǎng)絡(luò)承載的傳輸容量需求、業(yè)務(wù)量及復(fù)雜度急劇上升的背景下,光網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從第一代基礎(chǔ)光傳輸網(wǎng)絡(luò)邁向第二代具有路由機制及智能控制功能的動態(tài)智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程,肩負(fù)著在光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處海量數(shù)據(jù)交換的巨大壓力,因此,光交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為了一項重要的研究內(nèi)容。其中,全光分組交換技術(shù)以細(xì)小的顆粒度、靈活的路由交換方式等優(yōu)勢成為高速光交換網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。本文從光分組交換網(wǎng)絡(luò)的組成及核心節(jié)點結(jié)構(gòu)出發(fā),分析了光分組交換網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點關(guān)鍵技術(shù),針對其中的光交換矩陣中光開關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入研究,提出了一種可有效應(yīng)用于支持多跳路由的光分組交換網(wǎng)絡(luò)中的基于四波混頻效應(yīng)的交換節(jié)點信號性能提升技術(shù)思路。通過對該技術(shù)方案的原理研究、仿真分析和實驗研究,驗證了該技術(shù)思路的可行性及可靠性。主要研究內(nèi)容包括:1.緒論。介紹了光網(wǎng)絡(luò)的歷史背景,敘述了兩代光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)程,闡述了第二代光網(wǎng)絡(luò)中的三種光交換技術(shù):光電路交換、光突發(fā)交換和光分組交換,重點介紹了光分組交換網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點和發(fā)展趨勢。2.光分組交換網(wǎng)絡(luò)及關(guān)鍵技術(shù)。首先介紹了光分組交換網(wǎng)絡(luò)的組成。進(jìn)而,通過分析網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議,闡述了將光分組交換技術(shù)與軟件定義光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合形成基于OpenFlow協(xié)議的軟件定義光分組交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。通過分析光分組交換網(wǎng)絡(luò)中的核心節(jié)點結(jié)構(gòu),詳細(xì)研究了光分組交換網(wǎng)絡(luò)中的一項關(guān)鍵節(jié)點處理技術(shù):光開關(guān)技術(shù)。針對光分組交換網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點處光交換矩陣中的光開關(guān)插入損耗導(dǎo)致光數(shù)據(jù)信號在網(wǎng)絡(luò)中交換跳數(shù)受限的問題,引出了本文第三章中提出的一種基于四波混頻非線性效應(yīng)的交換節(jié)點信號性能提升的技術(shù)思路。3.交換節(jié)點信號性能提升系統(tǒng)仿真研究。通過理論分析,提出了基于二級級聯(lián)四波混頻效應(yīng)的交換節(jié)點信號性能提升技術(shù)方案。基于OptiSystem仿真平臺,開展該技術(shù)方案的仿真分析和研究,通過參數(shù)優(yōu)化,在泵浦光波長和泵浦光功率兩個參量的較大調(diào)節(jié)范圍內(nèi),得到了性能良好的光交換再生信號,該信號與不經(jīng)性能提升的交換輸出信號相比較,具有更高的品質(zhì)因子和更低的誤碼率。4.交換節(jié)點信號性能提升系統(tǒng)實驗研究。開展交換節(jié)點信號性能提升系統(tǒng)實驗研究,分析交換輸出光信號經(jīng)性能提升系統(tǒng)后的再生信號質(zhì)量,研究結(jié)果表明,信號光波長位于C波段(1535 nm~1565 nm)時,通過基于級聯(lián)四波混頻效應(yīng)的信號性能提升技術(shù)可實現(xiàn)交換輸出信號質(zhì)量的提高和改善。實驗結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致,表明本方案在未來光分組交換網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中具有較強的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1

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本文編號：2752660