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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