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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

2.2.2 MEMS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

3.3.1 KEOPS项目中的广播选择型交换结构 57

3.3.2 ATMOS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

4.2 FDL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-VF调度算法分析 90

4.2.3 光电混合缓存结构的改进FF-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

4.4.1 FDL缓存排队OPS节点模型 105

4.4.2 FDL的几种缓存方案 105

4.4.3 FDL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-DI的全光同步方案 136

5.3.5 STFZ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2R再生 147

5.4.3 光信号3R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