光标签交换网络关键技术的研究

论文摘要

光标签交换（OLS）网络秉承了分组交换的思想,使用低速标签信号进行路由和交换选择,同时又保留了高速全光交换的特性,是实现未来光分组交换的一种很有前途的系统方案。光标签处理技术和光标签调制格式是实现光标签交换网络的关键技术,成为目前的研究热点问题。论文针对10Gb/s的副载波调制（SCM）标签方案提出了一种新型的Lyot-Sagnac全保偏光纤环镜滤波器,用于擦除副载波标签。这种标签擦除滤波器具有双端口输出、通带平坦、消光比高、多信道同时工作等特性。论文理论分析了这种滤波器的构成原理,并通过系统实验进行了验证。论文提出了两种可以用于40Gb/s甚至更高速率光网络中的光标签调制格式。一种是利用残留边带载荷及单边带副载波标签或波长标签的方案。理论提出了这种方案的可行性,并分析了残留边带载荷与标签的相互串扰特性。实验验证了两种波长标签的添加和删除方案,并进行了160km的长距离传输,实现了谱效率高达0.8bit/s/Hz的光信号格式。论文还对残留边带信号的质量进行了分析,研究了不同滤波器对NRZ、RZ、CSRZ、MDRZ等四种调制格式的影响,及不同伪随机码序列长度对滤波作用的反应。实验验证了两种滤波器对载波抑制归零码（CSRZ）系统表现的影响,得到了有益的结论。另一种是基于偏振调制的正交光标签方案。利用高速光载荷信号偏振态的变化来承载标签信息,有效避免了普通正交调制的消光比限制。论文提出的偏振调制是使用单一LiNbO3晶体相位调制器来实现的,在对40Gb/s高速脉冲序列调制时,LiNbO3晶体的双折射效应使得偏振信号调制不完全。论文提出了使用光学滤波的方法来消除这种双折射效应造成的影响,通过理论分析和实验验证取得了明显的效果。论文对偏振调制的正交标签方案进行了分析,实验搭建了标签添加、擦除的系统,并进行了偏振模弥散（PMD）和长距离传输实验,结果表明这种方案可以应用于高速光标签交换网络中。论文还提出了一种新型的光标签改写方案,省略了传统的光标签擦除操作,简化了标签处理过程和网络节点结构。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号对照表
• 第1章 引言
• 1.1 背景介绍
• 1.2 光标签交换技术
• 1.3 论文的研究工作及成果
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 新型光标签擦除模块
• 2.1 光标签交换网络节点结构
• 2.2 基于副载波调制的光标签方案
• 2.3 基于SAGNAC 环的光标签擦除器
• 2.4 本章小结
• 第3章 新型残留边带载荷方案
• 3.1 WDM 光标签交换网络中的带宽问题
• 3.2 基于单边带信号的光标签调制方案
• 3.3 残留边带载荷方案
• 3.4 残留边带载荷方案实验
• 3.5 本章小结
• 第4章 残留边带信号性能分析
• 4.1 前言
• 4.2 滤波器对信号的影响
• 4.3 滤波信号实验研究
• 4.4 不同调制格式的残留滤波特性
• 4.5 本章小结
• 第5章 新型正交调制标签方案
• 5.1 正交调制研究现状
• 5.2 基于残留边带的偏振正交调制
• 5.3 新型标签改写方案
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论
• 6.1 研究总结
• 6.2 需进一步开展的工作
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
• 研究成果
• 发表的学术论文
• 研究成果