全光再生技术及其在光分组交换中的应用研究

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1、电子科技大学硕士学位论文摘要随着电信和计算机通信的不断融合，数据业务已经逐渐的超过了电话业务。这就意味着目前存在的面向连接的和电路交换的网络必须升级，以便能够支持分组交换的数据业务。在所有的交换结构中，光分组交换技术有巨大的竞争力，因为它能够提供高速率、数据速率／格式透明的交换以及具有可配置性。因此光分组交换技术将对下一代网络的发展产生深远的影响。光信号在传输过程中不可避免地受到衰减、噪声、色散、串扰、抖动和非线性等影响。尤其是传输距离延长，每根光纤载荷的波长路数增多，每一通路传输的数字速率提高等，它们都会明显地引起传输信号质量下降，包括幅度减小、脉冲形状

2、畸变和定时漂移等等。因此有必要采取措施以恢复原来信号形状和消除各种损伤，才能在网络中继续传输和进行交换。全光再生技术是最有前途的消除光信号损耗的技术，因为全光再生技术可以完成与传统的光电再生相同的功能，同时它的结构简单、突破了电子瓶颈的限制，并且拥有更大的工作带宽，具有更好的再生效果。全光再生包括2R(reshapingrepcater)、3R(retiming，reshapingrepeater)。本论文主要内容安排如下：第一章绪论部分介绍了光分组交换技术的发展现状及展望。第二章介绍了全光再生技术的主要发展情况，以及在光分组交换中应用。第三章对一种基于光

3、纤内的自相位调制和交叉相位调制现象的全光2R再生器进行了研究。在20Gbit／s的高斯脉冲信道上，对这种再生器结构对于出现在比特“0”上的噪声的抑制能力以及对于色散导致的信号畸变的再生能力进行了研究。通过仿真可以看到，这种再生器结构可以有效地对由于上述两种因素引起的信号畸变进行再生。第四章对一种基于半导体光发大器(SOA)的全光2R再生器进行了研究。这种再生器是利用SOA中的自相位调制效应(SPM)所引起的频谱红移现象，通过在SOA后面放置光带通滤波器可以达到2R再生目的。在l0Gbit／s、20Gbit／s以及40Gbit／的信道上对毫予毒萼控夹学殛七学

4、爱论文这这种褥生器的性熊进行了验证，结果表明，这种髯生器结构邋用于较高速率昀光通倦系统中。第五章提出一瓣麓够对添麓副载菠(SCM)全光标签按术匏光分组信号进行再生的节点结构。这种节点的结构简单，不用进行波长变换。节点可以对ScM标签信号与载荷信号分别进行全光再生。饶真结豢表骥：这秘再生节点霹隧操持SC狱拣签甾号与载蕊售号频谱的稳定，不会产生串扰，褥生效果良好。第六章对一种新的光分组信号的产生和复用方法进行了研究，并且掇攒这种方法的特点构建了光交换节点，这种节点具备全光2R功麓。本文所有的仿真研究基于VPITransmissionmaker仿真平台和MATL

5、AB仿真平台。关键词光分组交换全光再生器半彤体光放大器磊载波笈霜。。．⋯皇王型垫查鲎堕主兰堕丝苎AbstractAstelecommunicationsandcomputercommunicationscontinuetoconverge，datatrafficisgraduallyexceedingtelephonytraffic．Thismeansthatmanyoftheexistingconnection-orientedorcircuit-switchednetworkswillneedtobeupgradedtOsupportpacket—sw

6、itcheddatatraffic．Ofalltheswitchingschemes，opticalpacketswitchingappearstobeastrongcandidatebecauseofthehighspeed．datarate／formattransparency，andconfigurabilityitoffers．Itisourbeliefthatall—opticalpacketswitchingwilleventuallyemergeasonesuchtechnology，whichwillsignificantlyimpacto

7、nnextgenerationnetworks．Opticalsignalsaresusceptibletoimpairmentscausedbyattenuation，noise，dispersion，erosstalk，jitter，andnonlineareffects，Asthetransmissionspan，numberofwavelengthchannelsperfiber，andbitrateperchannelincrease，transmissionimpairmentsbecomemoreseriOIlSand1eadtosignif

8、icantamplitude10SS，putse-shapedis