光分组交换关键技术

光分组交换关键技术

一、Key Technologies for Optical Packet Switching(论文文献综述)

李珉璇[1](2018)在《全光分组交换网络节点信号性能提升技术研究》文中认为在全球通信带宽需求呈爆炸式增长,光网络承载的传输容量需求、业务量及复杂度急剧上升的背景下,光网络经历了从第一代基础光传输网络迈向第二代具有路由机制及智能控制功能的动态智能光网络的发展历程,肩负着在光网络节点处海量数据交换的巨大压力,因此,光交换网络技术成为了一项重要的研究内容。其中,全光分组交换技术以细小的颗粒度、灵活的路由交换方式等优势成为高速光交换网络的发展方向。本文从光分组交换网络的组成及核心节点结构出发,分析了光分组交换网络中的节点关键技术,针对其中的光交换矩阵中光开关技术进行了深入研究,提出了一种可有效应用于支持多跳路由的光分组交换网络中的基于四波混频效应的交换节点信号性能提升技术思路。通过对该技术方案的原理研究、仿真分析和实验研究,验证了该技术思路的可行性及可靠性。主要研究内容包括:1.绪论。介绍了光网络的历史背景,叙述了两代光网络的发展进程,阐述了第二代光网络中的三种光交换技术:光电路交换、光突发交换和光分组交换,重点介绍了光分组交换网络的技术特点和发展趋势。2.光分组交换网络及关键技术。首先介绍了光分组交换网络的组成。进而,通过分析网络架构和协议,阐述了将光分组交换技术与软件定义光网络技术相结合形成基于OpenFlow协议的软件定义光分组交换网络的优势。通过分析光分组交换网络中的核心节点结构,详细研究了光分组交换网络中的一项关键节点处理技术:光开关技术。针对光分组交换网络核心节点处光交换矩阵中的光开关插入损耗导致光数据信号在网络中交换跳数受限的问题,引出了本文第三章中提出的一种基于四波混频非线性效应的交换节点信号性能提升的技术思路。3.交换节点信号性能提升系统仿真研究。通过理论分析,提出了基于二级级联四波混频效应的交换节点信号性能提升技术方案。基于OptiSystem仿真平台,开展该技术方案的仿真分析和研究,通过参数优化,在泵浦光波长和泵浦光功率两个参量的较大调节范围内,得到了性能良好的光交换再生信号,该信号与不经性能提升的交换输出信号相比较,具有更高的品质因子和更低的误码率。4.交换节点信号性能提升系统实验研究。开展交换节点信号性能提升系统实验研究,分析交换输出光信号经性能提升系统后的再生信号质量,研究结果表明,信号光波长位于C波段(1535 nm1565 nm)时,通过基于级联四波混频效应的信号性能提升技术可实现交换输出信号质量的提高和改善。实验结果与仿真结果基本一致,表明本方案在未来光分组交换网络应用中具有较强的可行性。

王正算[2](2012)在《光分组交换网络中VPN实现及交换节点研究》文中研究表明光分组交换具有很多优点,比如高速、透明传输、可重构、配置灵活等。光分组交换不仅突破了目前存在的“电子瓶颈”,而且还可以充分利用WDM网络的巨大带宽。光分组交换为未来承载多样化的数据业务提供理想平台,也被认为是一种未来很有前途的技术。因此,开展对光分组关键技术的研究具有非常重要的现实意义。本文首先综述了光分组交换的发展以及国内外研究现状,并分析了光分组交换网结构及其关键技术,主要包括光分组的产生、光标签的处理、光分组的竞争与冲突解决、光开关技术等。提出一种基于多协议标签交换(MPLS)/光分组交换(OPS)网络中实现光虚拟专用网络的方法。MPLS作为控制层,使OVPN数据包在MPLS/OPS核心网中通过MPLS建立的双层标签交换路径进行传输和交换,使得网络更加智能、灵活和可靠,同时减轻了数据包在转发过程中的负担。针对文中提出的网络结构模型,建立了基于两种优先级流量的排队模型,从网络容量、吞吐量、网络时延以及丢包率方面对该方案进行性能分析。提出一种基于多功能SOA的光分组交换结构,主要是利用基于XGM效应的SOA实现光开关或波长变换功能。详细介绍了该基于XGM效应的SOA组成的光分组交换结构的工作原理,并对其进行理论分析和数字计算。并在OptiSystem软件搭建了仿真模型并对其性能进行分析,从而验证了该方案的性能和可行性。

康凯[3](2012)在《异步光分组交换网络边缘节点子系统的研究和实现》文中进行了进一步梳理随着通信技术和因特网的高速发展,人类社会已经全面步入信息化时代。光通信技术和光网络的出现和实用化是推动人类社会信息化进程的关键因素之一。光传输能力随着密集波分复用等技术的发展已经提升到一个很高的水平,而交换方面由于光电转换等环节的能力限制,逐步成为了光网络性能进一步提升的瓶颈。光分组交换(Optical Packet Switching)技术是未来光交换的理想形式。全光的分组交换只在边缘节点进行光电,电光的转换,在核心节点进行路由转发时不再需要做信号物理形态的处理,消除了当前光网络中光电转换的瓶颈,极大的提高了交换的能力,从而提高网络的容量。光分组交换网络按照是否将分组同步到时隙可分为同步光分组交换网络和异步光分组交换网络。本文作者通过国家自然科学基金重点项目“光分组交换网络关键技术和实验平台”开展了一系列有关光分组交换网络的研究工作和实验项目。本文的主要对异步光分组网络的设计和实现中的一些技术要点进行阐述和探讨,主要包括以下内容:1)异步光分组交换网络中边缘节点通信协议和接口的设计与实现,包括分组格式,数据帧和控制帧规范,线路编码,物理层时序等内容(第二章);2)异步光分组交换网络中边缘节点汇聚和解汇聚模块的设计与实现,包含数据平面分组的组装与拆分以及字对齐通道对齐内容(第三章);3)异步光分组交换网络中核心节点标签处理时间引起的分组竞争对丢包率等网络参数的影响(第四章)。我们的实验和研究,是对尚未成熟的光分组交换技术的一种尝试和探索。通过对边缘节点原型的设计和实现,我们掌握了一些异步光分组交换网络的技术上的设计要点并且通过验证平台获得了一些重要的原始数据。而对核心节点分组头部处理问题的研究从理论和实践上为核心节点的设计找到了一些可以遵循的准则。我们会在将来的工作中对我们的系统做进一步的完善,同时也会深化,拓展我们的研究。

张少堂[4](2011)在《光分组交换网核心节点关键技术的研究与实现》文中研究表明互联网业务的飞速发展给现代网络通信提出了新的挑战,尤其是光纤通信的应用极大提高了通信网数据传输的速率,但是交换容量的相对滞后问题也越来越明显。光交换技术的提出加快了核心网的发展,它主要包括光路交换(OCS)、光突发交换(OBS)和光分组交换(OPS)三种光交换技术。其中,光分组交换(Optical Packet Switching, OPS)的基本交换单位是光分组,它有较小交换粒度、高带宽利用率、大容量、高数据速率和光包格式透明等特点,另外它适用于突发性较强的业务,因此光分组交换技术成为了未来光网络发展的一个重要方向。本文作者所在实验室依托自身优势开展了国家自然科学基金重点项目“光分组交换关键技术与实验平台”(简称McTOPS),在该项目的实施过程中,本文作者承担了光分组交换网核心节点硬件方面的设计和实现,主要包括核心节点交换控制平台的设计和实现、核心节点光标记提取电路的设计和实现、核心节点交换矩阵的设计和实现,另外还编写了光分组交换逻辑供硬件设计参考。本文首先介绍了光分组交换网络的发展现状和前景,然后介绍光分组交换网络的整体架构,并将时隙光分组交换网络和非时隙光分组交换网分别加以介绍。针对本文作者在McTOPS项目中承担的工作,重点介绍了光分组交换网络中的几种关键技术,包括光标记技术、光分组报头处理技术和光分组交换的冲突解决技术等。结合McTOPS项目,介绍了光分组交换网络中的两种节点:边缘节点和核心节点,重点阐述了它们的作用和技术上的难点。其次,本文介绍了作者在国家自然科学基金重点项目“光分组交换关键技术与实验平台”(简称McTOPS)中所承担的主要工作,主要讨论了光分组交换网络中核心节点的硬件设计和实现,具体包括核心节点交换控制平台、核心节点光标记提取电路和核心节点SOA光交换矩阵的设计和实现。另外,本文作者还使用Verilog语言编写了核心节点交换逻辑程序。对于上述各部分的硬件平台,本文作者都做了验证和结果分析。第三,本文介绍了本文作者提出的一种SOA交换矩阵的功耗优化方法,主要针对SOA的偏置电流进行优化,可以有效的降低SOA交换矩阵的功耗。如果OPS网络中的负载特性在各端口体现出不均衡性,则该功耗优化方法还能够更显着地提高功耗优化效率。最后,总结全文的研究工作,还对光分组交换网络中核心节点的设计做了展望,并指出了进一步提高SOA交换矩阵功耗优化效率的方法。

张毅[5](2011)在《光分组交换网络中节点管理技术及其实现》文中进行了进一步梳理互联网业务的高速发展促进了光网络的发展,光网络是未来网络发展的主要方向这一观点已被广泛认同。光网络的三种典型模式——光电路交换(OCS)、光分组交换(OPS)和光突发交换(OBS)中,光分组交换的交换粒度最细,带宽利用率最高,使用也最为灵活,是未来最适合支持不断增长的网络业务的交换技术。作为一种新的交换技术,OPS技术与现存的IP网络技术有很大的区别,例如光分组的汇聚和定长分组交换的机制。这些区别使得现有的IP网络办法无法直接应用于OPS网络环境中。深入了解OPS网络节点的信息模型和管理机制,是将光分组网络推向实用化的重要基础。另一方面,通过对OPS网络运行性能的管理,我们可以得到这种交换技术在数据业务为主的网络环境中的第一手运行统计数据,这对于理解与OPS相似的交换技术的行为特点是很有必要的。本文结合作者在参加国家自然科学基金重点项目“光分组交换关键技术与实验平台”科研工作的实践,主要是OPS网络管理系统的研究开发工作,对OPS网络的节点信息模型和管理信息进行了详细描述,并基于简单网络管理协议SNMP给出了OPS网络节点的管理信息库定义。本论文的主要贡献包括:(1)从网络管理的视角,本文分析研究了OPS网络与现存IP网络结构的区别;(2)基于典型的光分组交换的边缘和核心节点结构的描述,本文提出了光分组交换的边缘和核心节点的管理信息模型;(3)本文实现了一个基于单片机和FPGA的OPS网络节点管理系统,给出了相关硬件及软件开发的设计与实现细节,并总结了我们实现此节点管理系统中的相关工程经验。论文的组织方式如下:本文的绪论部分将对光分组交换技术和光分组交换网络管理做简要介绍。接下来本文分析了光分组交换网络节点中与传统网络相比,在网络管理方面需要重点关注的区别,通过对典型OPS网络节点结构和功能的分析,总结和提炼出光分组交换网络节点重要的管理信息,并分别给出了边缘节点和核心节点管理信息库的定义。本文随后阐述了“光分组交换关键技术与实验平台”中边缘节点管理系统的实现方案,说明了节点管理系统实现的硬件和软件的实现。最后对全文工作做简要总结,并对光分组交换网络管理研究做简要展望分析。

徐林荟[6](2011)在《光分组交换中光码标记技术的研究》文中研究表明光分组交换具有灵活、高效、对数据速率和格式透明、与IP数据业务兼容等诸多优点,被认为是未来面向数据交换网的理想模式,代表了光网络的未来发展方向。光分组标记是实现光分组交换的关键技术,在众多分组标记方案中,光码标记因其标记空间大、能够实现全光快速处理等特点,近年来备受关注。本文选用超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)和等效相移超结构光纤布拉格光栅(EPS-SSFBG)作为编/解码器,围绕光码标记在光分组交换网络中的应用,进行了深入的理论分析与仿真、器件设计与实现和系统实验研究与验证。具体完成的主要工作如下:(1)对SSFBG和EPS-SSFBG编/解码器进行理论分析、数值仿真和实验验证。根据波恩近似和匹配滤波原理,得出SSFBG的编/解码原理和设计方法,利用传输矩阵法建立仿真模型对其进行了验证,并讨论折射率调制幅度、码字长度、光源脉宽对光编/解码效果的影响;分析EPS-SSFBG等效相移的产生原理,利用传输矩阵法对其进行仿真,重点讨论了光源脉宽对解码性能的影响。搭建实验系统,完成了基于EPS-SSFBG的10Gb/s光码标记的产生和识别实验。(2)提出了一种基于SSFBG和EPS-SSFBG的全光光码标记转换的实现方案。在核心交换节点,利用匹配解码产生的自相关峰进行二次编码,由此产生新的光码标记,以实现光分组在网络中的多跳传输和交换。此结构还可用于信息加密,增强信息传输的安全性和保密性。首先进行了数值仿真,分析方案的可行性,并提出提高编/解码性能的途径,同时发现EPS-SSFBG受光源影响较大,需要选择合适的脉宽以避免0级反射,为其实际应用提供了指导。采用两组EPS-SSFBG编/解码器进行系统实验,实现了10Gb/s光码标记的转换和新标记的识别,进一步证实了方案的实用性。(3)针对光分组在网络中的广播和组播,利用多个光码标记堆叠的方法进行仿真和实验。将若干光码标记并行传输,由于码字的正交性,接收端使用匹配的解码器便可分别识别出多个地址信息。这种方法在时域上不产生额外的信头开销,处理效率高,通过选用性能优良的地址码,能够提高可堆叠的标记数量,系统的扩展性好。同样先进行数值仿真,之后搭建实验系统,采用两组EPS-SSFBG编/解码器实现5Gb/s光码标记的堆叠和识别。

程明[7](2010)在《新型光分组缓存及其应用性能分析》文中研究说明随着各种高带宽网络服务应用的日益普及,整个网络对于带宽的需求不断增长。为了应对越来越高的带宽需求,波分复用(WDM)技术已经在传输网得到广泛的应用,但是当前使用的光路交换限制了网络的组网功能和带宽的利用率。为了实现在带宽管理上的高效性和可扩展性,光分组交换被认为是一种很有潜力的解决方法,因为它能够减小可用的带宽粒度。光分组交换中存在的一个关键问题是如何解决光分组的竞争冲突问题,例如多个相同波长的光分组要求同时到达相同的输出端口就会发生冲突。因为光分组竞争对系统吞吐量有很大影响,所以如何解决光分组之间的竞争成为一个研究的热点和难点。一般而言,光分组竞争可以通过三种方法解决,分别是在空间域,频域和时域上解决冲突和竞争。例如,我们可以通过偏转路由在空间域上解决冲突,通过使用波长转换在频域上解决竞争。光缓存是一种更加常见的冲突解决方案,它能够在时域上解决光分组竞争和冲突。因为光器件中没有具有随机存取功能的光存储器,所以光缓存一般采用由光纤延迟线构成的方案。为了保证高优先级光分组的服务质量,抢占被认为是一种非常有效的手段。绝大多数光分组交换节点中,光分组的时延长度在进入光纤延迟线之前就已经决定了。在这种情况下如果要实现抢占,那么一些光分组就必须被丢弃掉,而这将恶化整个网络的性能。因此很有必要设计一种能够有效实现光分组时延管理,提供抢占功能的光缓存。文中我们介绍了光分组交换的产生背景和技术特点,对交换节点结构作了说明。接着我们对光分组交换节点的交换结构进行了总结,对几种经典的交换结构作了介绍和说明,对光分组交换中的关键技术:光分组头标记、同步和竞争解决机制作了介绍,并简单介绍了国内外具有代表性的光分组交换项目。我们提出了一种基于波长转换广播选择(WCBS)的新型缓存,并展示了该缓存如何实现抢占和区别服务功能。我们讨论了在不同模型算法下,WCBS缓存为实现无波长冲突对波长范围的要求。结果显示,我们可以通过简单的缓存存取策略来放宽对波长范围的要求。接着我们讨论了WCBS缓存的可扩展性。我们还提出了一种基于WCBS缓存的光分组交换节点结构。我们展示了该节点的运行原理,提出了一种交换策略以使节点有效运行。我们建立了一个简单理论模型来描述节点的运行原理,并做了仿真去验证理论分析结果。通过对理论模型和仿真结果的分析,我们对节点中不同结构参数对光分组性能的影响做了讨论。我们建立了用于描述不同优先级光分组运行的理论模型,仿真分析结果显示,高优先级光分组的性能得到了极大的改善。

曹珍[8](2010)在《波长路由光分组交换及关键技术》文中指出与传统光网络相比,光分组交换(OPS)网络具有高速、大吞吐量、低时延、能高效地承载IP业务等突出优点。20世纪90年代初期国外逐渐开始了光分组交换相关技术的研究,早期研究主要集中在单元器件上,到目前为止,世界上已经有许多发达国家进行了光分组交换网的研究并搭建了光交换实验系统,并取得了很大的进展,不仅在交换结构设计上有突破,比如提出并验证了多种交换矩阵、竞争解决方法、光信号处理方法,而且在交换系统的实现上取得了一定的成果,完成了小环境中的光分组交换实验,比如具有光分组交换功能的核心路由器可以同时实现空分、时分和波分交换,并且仅对带有路由信息的光分组头进行高速处理,而为光分组的有效负载提供透明路径,这些研究进展为光分组交换网络的实现奠定了基础。国内关于光分组交换技术方面的研究还刚刚开始,大多跟踪国外的发展状况,并且大多基于单元器件的研究上,且实现的交换速率较低。所以,在国内积极开展光分组交换相关技术的研究是很有意义的。本论文主要研究波长路由的光分组交换及其关键技术,通过对光突发交换网络中传输控制协议(TCP)性能的建模仿真,为研究波长路由光分组交换网络中TCP的传输性能提供参考模型。第1章主要介绍了光交换网络技术的发展及国内外研究现状;第2章主要对光分组交换技术的产生及其关键技术进行分析探讨,其中包括光标签的提取和插入,光分组的同步,光分组的交换,光分组的竞争解决,光分组的再生等等;第3章主要探讨光分组交换中的节点技术,其中包括光分组交换网络的组成、光波长交换的节点结构、分组交换的节点结构类型等等;第4章主要对波长路由光分组交换网络中TCP overOBS的结构进行讨论,并对光突发交换网络中的TCP传输性能进行了建模和仿真,来作为研究在波长路由光分组交换网络中TCP传输性能的理论参考;第5章总结全文的主要工作,对今后的研究工作进行了展望。

汤琳[9](2009)在《基于光码标记的光分组交换性能研究》文中进行了进一步梳理在网络信息量爆炸式增长、IP业务将成为电信网的主导业务的今天,光分组交换技术利用其交换容量大、带宽利用率高等优势,成为光交换网络的最终理想方案。基于光码标汜的光分组交换融合了MPLS和OCDMA的优点,近年来受到广泛的关注。本文采用理论分析、方案提出和计算机仿真的方法,围绕光码标记光分组交换进行新方案的探索和对已有方法进行改进。本论文的主要研究工作包括:(1)建立了可视化、图形化的光分组交换网仿真平台。给出了光分组交换的整体框图,讨论并推导了仿真系统中主要单元模块的数学模型,包括:光分组产生模块、光分组同步模块、核心交换节点模块、交换控制模块、光接收和BER检测模块。同时,根据单元器件和子系统的物理特性或数学模型,建立了整个系统的仿真平台。该仿真系统的建立为后续的研究工作提供了有力的实验平台。(2)提出了一种新的基于光码标记的光分组交换方案。光标记采用相干相位编码,在地址码的选择方面,使用相关性能好、码字空间大、抗干扰能力强的Gold码。同时,引入了新的光分组格式和新的节点结构。新的光分组格式由数据载荷和前后两个光码标记组成,这样的设计不仅支持可变长度的分组,同时能更精确地在时间上控制数据载荷的通过。新的节点结构具有光码标记识别和新标记写入的功能,支持标记的并行处理,节点控制和管理简单。仿真实验表明该方案提高了分组交换的速度,降低了接收端的误码率。(3)提出了一种新的光分组交换动态QoS保证方案。为了满足分组业务在实时性和可靠性方面的要求,采用新的基于丢包率和分组时延的动态QoS保证模型。该模型采用一种新的光分组格式、扩展的核心交换节点结构以及新的冲突解决策略。新的光分组格式引入了分组的QoS需求参数和实时参数;核心交换节点采用波长变换器和FDL共享循环型缓存器解决分组竞争;冲突解决策略基于一种新的比较机制。最后进行了相应的仿真实验,证明了动态QoS保证性能远优于基于优先级的静态QoS保证。

王文睿[10](2010)在《光分组交换网络中关键技术的研究》文中认为随着网络通信的不断发展,人们对网络速率和网络利用率提出了越来越高的要求。为了克服电交换带来的瓶颈,光分组交换网络成为通信界目前最关心的研究热点之一。本文就光分组交换网络中的两个关键技术:光分组时钟提取和1×N光分组交换节点进行了相关的理论及实验研究工作,并取得了以下研究成果:在光分组时钟提取方面,采用F-P滤波器进行光分组时钟提取,用半导体光放大器(SOA)的自增益调制(SGM)效应和自相位调制(SPM)效应对光分组时钟进行整形。从理论上推导了F-P的精细度和SOA的SGM、SPM效应对光分组时钟建立、消失时间的影响。在理论分析的基础上,分别完成了10GHz、40GHz的光分组时钟提取实验。提出并实验验证了利用SOA的SPM效应减小光分组时钟消失时间的方案,得到的光分组时钟的消失时间据我们所知是现有高速光分组提取方案中最快的。提出并验证了利用偏振延时干涉仪结构实现多速率光分组时钟提取,为多速率光网络中的光分组时钟提取提供了一种低成本的解决方案。在1×N光分组交换节点方面,实验验证了两种1×N光分组交换节点结构。第一种采用带内标签技术,利用窄带布拉格光纤光栅(FBG)实现标签提取,利用简单的电译码芯片实现标签处理,用广播与选择结构构建光开关矩阵。实验中,完成了160Gb/s归零码OTDM信号、320Gb/s多波长非归零码OOK信号、120Gb/sDPSK信号、480Gb/sOFDM信号等不同速率、不同调制格式的高速光信号的动态分组交换,交换时间<3ns,并且系统的功率代价均很小。完成了两级1×N光分组交换节点的级联的实验。最终实现并验证了一个高速、大容量、数据调制格式和速率透明、可扩展、低时延、低功耗的1×N光分组节点设计方案。另一种1×N光分组交换节点则采用了基于相位调制器阵列的集成光开关矩阵。与广播与选择型的光开关矩阵相比,该开关矩阵具有插损不随着开关矩阵规模的增大而增加的优点,是构建大规模光开关矩阵的更佳解决方案。实验中,完成了160Gb/s RZ码OOK信号和120Gb/s多波长DPSK信号的高速动态分组交换实验。同样证明了该1×N分组节点设计的可行性和有效性。

二、Key Technologies for Optical Packet Switching(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Key Technologies for Optical Packet Switching(论文提纲范文)

(1)全光分组交换网络节点信号性能提升技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 光网络概述
    1.2 光交换网络发展过程
        1.2.1 光电路交换
        1.2.2 光突发交换
        1.2.3 光分组交换
    1.3 光分组交换网络发展趋势
    1.4 本文主要研究内容
第二章 光分组交换网络及关键技术
    2.1 光分组交换网络组成
        2.1.1 网络架构
        2.1.2 网络协议
    2.2 光分组交换网络关键技术
        2.2.1 光分组交换网络核心节点结构
        2.2.2 核心节点关键技术
    2.3 本章小结
第三章 交换节点信号性能提升系统仿真研究
    3.1 工作原理
    3.2 方案设计
    3.3 信号性能提升系统仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 交换节点信号性能提升系统实验研究
    4.1 实验设计
    4.2 实验研究
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(2)光分组交换网络中VPN实现及交换节点研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光分组交换的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 篇章安排
第二章 光分组交换网络
    2.1 光分组交换网络结构
    2.2 光分组交换的关键技术
        2.2.1 光分组的产生
        2.2.2 光标签的处理
        2.2.3 光分组的竞争解决
        2.2.4 光开关技术
    2.3 本章总结
第三章 基于 MPLS/OPS 的光虚拟专用网的研究
    3.1 引言
        3.1.1 OVPN 技术
        3.1.2 基于 MPLS 的光分组交换网络
    3.2 网络工作原理与模型建立
        3.2.1 网络工作原理
        3.2.2 网络模型建立
    3.3 性能分析与讨论
    3.4 本章小结
第四章 基于多功能 SOA 的光分组交换节点的研究
    4.1 光分组交换节点结构类型
        4.1.1 空分交换型 OPS 节点
        4.1.2 广播-选择型 OPS 节点
        4.1.3 波长路由型 OPS 节点
    4.2 一种多功能 SOA 的光分组交换节点的研究
        4.2.1 工作原理
        4.2.2 模型建立
    4.3 性能分析与讨论
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
个人简历
在研期间取得的研究成果

(3)异步光分组交换网络边缘节点子系统的研究和实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光交换技术
        1.2.1 光电路交换
        1.2.2 光突发交换
        1.2.3 光分组交换
        1.2.4 三种光交换技术的比较
    1.3 光分组交换网络的结构
        1.3.1 网络架构
        1.3.2 同步与异步光分组交换
    1.4 光分组交换关键技术
        1.4.1 光缓存器件
        1.4.2 边缘节点的分组处理
        1.4.3 核心节点的冲突解决
    1.5 本论文的主要工作
第二章 AOPS边缘节点通信接口的设计与实现
    2.1 光分组格式
    2.2 SPI4.2 接口
        2.2.1 数据通道
        2.2.2 FIFO状态通道
    2.3 数据传输接口
        2.3.1 数据传输模块简介
        2.3.2 SERDES
    2.4 标签传输接口
        2.4.1 接口时序
        2.4.2 接口数据格式
    2.5 统计寄存器模块
        2.5.1 边缘节点统计寄存器通信协议
        2.5.2 接口时序
    2.6 小结
第三章 AOPS边缘节点汇聚与解汇聚模块的设计与实现
    3.1 汇聚模块
        3.1.1 汇聚模块结构
        3.1.2 汇聚模块实现
    3.2 解汇聚模块
        3.2.1 解汇聚模块结构
        3.2.2 解汇聚模块实现
    3.3 对齐模块
        3.3.1 字对齐模块的功能描述和总体结构
        3.3.2 对齐模块原理详解
    3.4 模块仿真与验证
        3.4.1 SPI侧环回功能仿真
        3.4.2 用户侧环回测试
        3.4.3 功能仿真结果与片上验证
    3.5 小结
第四章 AOPS核心节点分组头部处理延时问题的研究
    4.1 AOPS核心节点
        4.1.1 AOPS核心节点的功能
        4.1.2 AOPS核心节点结构
        4.1.3 AOPS核心节点的设计目标
    4.2 问题的提出与描述
        4.2.1 AOPS头部处理延时问题
        4.2.2 AOPS头部处理延时问题的解决思路
    4.3 理论分析与推导
        4.3.1 分组丢弃条件分析
        4.3.2 排队模型分析
    4.4 仿真实现与结果分析
        4.4.1 数据结构与仿真方法
        4.4.2 仿真结果及分析
    4.5 小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
附录
参考文献

(4)光分组交换网核心节点关键技术的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 本文内容安排
第2章 光分组交换网络
    2.1 光分组交换网络概述
        2.1.1 光分组交换网络的架构
        2.1.2 同步和异步光分组交换网络
    2.2 光分组交换关键技术
        2.2.1 光标记技术
        2.2.2 光分组报头处理技术
        2.2.3 光分组交换的冲突解决技术
    2.3 光分组交换网络节点
        2.3.1 边缘节点
        2.3.2 核心节点
    2.4 本章小结
第3章 核心节点光分组交换的研究与实现
    3.1 核心节点的总体设计及实现技术
    3.2 主要功能模块的设计与实现
        3.2.1 核心节点交换控制模块设计与实现
        3.2.2 核心节点光标记提取模块设计与实现
        3.2.3 核心节点SOA 光交换矩阵设计与实现
        3.2.4 核心节点交换逻辑设计
    3.3 系统验证与仿真
        3.3.1 核心节点交换控制模块和光标记提取模块验证
        3.3.2 核心节点SOA 光交换矩阵验证
        3.3.3 核心节点交换逻辑仿真
    3.4 本章小结
第4章 核心节点SOA 交换矩阵功耗优化研究.
    4.1 SOA 交换矩阵.
    4.2 交换矩阵电功耗优化
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(5)光分组交换网络中节点管理技术及其实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
图目录
表格目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光分组交换网络
        1.2.1 OPS 网络结构
        1.2.2 OPS 网络分类
        1.2.3 光分组交换关键技术
    1.3 光分组网络交换的网络管理
        1.3.1 网络管理概述
        1.3.2 OPS 网络管理
        1.3.3 简单网络管理协议SNMP
    1.4 本人的研究工作和成果
第二章 OPS 网络边缘节点管理信息
    2.1 OPS 网络边缘节点管理
    2.2 OPS 网络边缘节点结构分析及重要管理信息
        2.2.1 分类器
        2.2.2 汇聚器
        2.2.3 调度器
        2.2.4 解汇聚器
        2.2.5 控制模块
    2.3 OPS 网络边缘节点管理信息分类
    2.4 OPS 网络边缘节点的MIB 表
        2.4.1 边缘节点MIB 的标量内容
        2.4.2 分类表
        2.4.3 队列状态表
        2.4.4 地址转换表
    2.5 本章小结
第三章 OPS 网络核心节点管理信息
    3.1 OPS 网络核心节点管理
    3.2 OPS 网络核心节点结构分析及管理信息
        3.2.1 同步对齐模块
        3.2.2 光分组头部提取模块
        3.2.3 交换矩阵和FDL 阵列
        3.2.4 头部更新模块
        3.2.5 控制模块
    3.3 OPS 网络核心节点管理信息分类
    3.4 OPS 核心节点的MIB 表
        3.4.1 核心节点MIB 表标量内容
        3.4.2 交换矩阵状态表
        3.4.3 FDL 状态表
        3.4.4 路由表
    3.5 本章小结
第四章 OPS 网络边缘节点管理系统的设计与实现
    4.1 OPS 网络边缘节点管理系统设计方案
        4.1.1 OPS 边缘节点结构简述
        4.1.2 OPS 网络边缘节点管理系统需求分析
        4.1.3 OPS 网络边缘节点管理系统设计方案
    4.2 节点管理工作站与OPS 网络边缘节点通信协议设计
        4.2.1 协议概述
        4.2.2 节点管理工作站与边缘节点通信协议
        4.2.3 边缘节点主控板内部接口与传输时序
        4.2.4 边缘节点主控板与VSC7350 接口与传输时序
        4.2.5 边缘节点主控板与边缘节点FPGA 接口与传输时序
    4.3 软硬件实现
        4.3.1 主控板单片机程序设计实现
        4.3.2 主控板FPGA 程序设计与实现
        4.3.3 PC 端节点管理客户端说明
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(6)光分组交换中光码标记技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 光交换技术
        1.2.1 光线路交换(OCS)
        1.2.2 光分组交换(OPS)
        1.2.3 光突发交换(OBS)
        1.2.4 光交换技术的比较
    1.3 光分组交换的网络模型和关键技术
        1.3.1 光分组交换的网络结构
        1.3.2 光分组交换的节点结构
        1.3.3 光分组交换的关键技术
    1.4 光分组交换的研究现状
    1.5 论文的研究内容及结构安排
2 光标记技术简介
    2.1 比特串行标记
    2.2 交调制标记
    2.3 副载波标记
    2.4 多波长标记
    2.5 光码标记
        2.5.1 光码标记原理
        2.5.2 光码标记的地址码和编/解码器
    2.6 本章小结
3 SSFBG/EPS-SSFBG时间相位编/解码器的仿真与分析
    3.1 基于SSFBG的时间相位编/解码器
        3.1.1 SSFBG的结构和编/解码原理
        3.1.2 SSFBG时间相位编/解码器的仿真验证
        3.1.3 影响SSFBG编/解码性能的因素
    3.2 基于EPS-SSFBG的时间相位编/解码器
        3.2.1 EPS-SSFBG的结构和编/解码原理
        3.2.2 EPS-SSFBG时间相位编/解码器的仿真验证
        3.2.3 光源脉宽对EPS-SSFBG编/解码性能的影响
    3.3 本章小结
4 基于SSFBG/EPS-SSFBG的光码标记在OPS网络中的应用与仿真
    4.1 全光光码标记转换技术
        4.1.1 光码标记转换的意义
        4.1.2 基于SSFBG/EPS-SSFBG的全光光码标记转换方案
        4.1.3 基于SSFBG/EPS-SSFBG的全光光码标记转换仿真
    4.2 光码标记的堆叠和识别
        4.2.1 堆叠光码标记的结构
        4.2.2 基于SSFBG/EPS-SSFBG的堆叠光码标记识别仿真
    4.3 本章小结
5 基于EPS-SSFBG的光码标记系统实验
    5.1 EPS-SSFBG的制作
    5.2 光码标记的产生和识别实验
        5.2.1 实验系统描述
        5.2.2 实验结果与分析
    5.3 全光光码标记转换实验
        5.3.1 实验系统描述
        5.3.2 实验结果与分析
    5.4 堆叠光码标记的产生和识别实验
        5.4.1 实验系统描述
        5.4.2 实验结果与分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

(7)新型光分组缓存及其应用性能分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光分组交换概述
    1.2 光分组交换节点的交换结构
    1.3 光分组交换关键技术
        1.3.1 光分组头标记技术
        1.3.2 光分组交换的同步技术
        1.3.3 光分组交换的冲突解决技术
    1.4 国内外研究现状
    1.5 本文取得的成果和内容
第二章 波长转换广播选择(WCBS)缓存
    2.1 引言
    2.2 基于阵列波导光栅复用器(AWGM)的光缓存
    2.3 波长转换广播选择(WCBS)缓存结构
    2.4 WCBS 缓存工作原理
    2.5 WCBS 缓存波长转换范围
    2.6 WCBS 缓存的可扩展性
    2.7 本章小结
第三章 基于WCBS 缓存的光分组交换节点与性能
    3.1 引言
    3.2 基于WCBS 缓存的输出型缓存光分组交换节点
    3.3 理论模型分析
    3.4 仿真及性能分析
    3.5 不同优先级光分组区别服务模型分析及仿真
    3.6 本章小结
第四章 全文总结
    4.1 主要结论
    4.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(8)波长路由光分组交换及关键技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光交换技术概述
        1.2.1 光波长交换
        1.2.2 光分组交换
        1.2.3 光突发交换
        1.2.4 光交换技术的研究与发展趋势
    1.3 光分组交换技术的发展状况
        1.3.1 国外的发展状况
        1.3.2 国内的发展状况
    1.4 本论文相关研究内容
第2章 光分组交换的关键技术
    2.1 光分组交换技术的产生
        2.1.1 光分组交换技术的背景
        2.1.2 光分组交换技术的特点
    2.2 光分组交换的关键技术
        2.2.1 光分组的产生
        2.2.2 光标签的提取和插入
        2.2.3 光分组的同步
        2.2.4 光分组的交换结构
        2.2.5 光分组的竞争解决
        2.2.6 光分组的再生
第3章 光分组交换的节点技术
    3.1 光分组交换网络的组成
    3.2 光分组交换网络的节点
    3.3 光分组交换节点结构类型
        3.3.1 空分交换型OPS节点
        3.3.2 波长广播—选择型OPS节点
        3.3.3 波长路由型OPS节点
        3.3.4 T bit/s级的混合型OPS节点
        3.3.5 环形光分组网节点
第4章 波长路由光分组交换网络中TCP性能的研究
    4.1 波长路由光分组交换网中TCP性能概述
    4.2 TCP协议相关内容简介
        4.2.1 TCP连接建立过程
        4.2.2 窗口管理
    4.3 TCP over OBS 网络结构
    4.4 TCP流的性能分析
        4.4.1 OBS网络对TCP流的性能影响
        4.4.2 分析模型
        4.4.3 仿真结果与分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 英文缩略语对照表

(9)基于光码标记的光分组交换性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 光分组交换的研究现状
    1.3 光分组交换的发展趋势
    1.4 本论文的研究内容及创新点
2 光分组交换的原理
    2.1 光分组交换的发展和演进
    2.2 光分组交换网络分层参考模型
    2.3 光分组交换节点
        2.3.1 光分组交换节点结构
        2.3.2 两种主要的OPS节点交换结构
    2.4 光分组交换的关键技术
        2.4.1 光标记的产生方式
        2.4.2 光分组的同步
        2.4.3 光分组的竞争解决
        2.4.4 光分组的再生
3 光分组交换网仿真平台的开发
    3.1 建立光分组交换仿真平台的意义
    3.2 光分组交换平台主要单元的数学模型
        3.2.1 光分组产生单元
        3.2.2 光分组同步单元
        3.2.3 核心交换节点单元
        3.2.4 交换控制单元
        3.2.5 光接收和BER检测单元
    3.3 光分组交换网仿真平台
        3.3.1 单元仿真模块
        3.3.2 仿真系统
4 基于光码标记的光分组交换方案及性能仿真
    4.1 光码标记光分组交换的原理
    4.2 用于光码标记的Gold码
        4.2.1 Gold码的产生
        4.2.2 Gold码的相关特性
    4.3 光码标记的产生和交换方案
    4.4 仿真实验及性能分析
5 光分组交换动态QoS保证的策略研究
    5.1 Diffserv和QoS保证
    5.2 动态QoS保证方案
        5.2.1 新的光分组格式
        5.2.2 扩展的光分组交换核心节点结构
        5.2.3 新的冲突解决策略
        5.2.4 核心交换节点排队模型
    5.3 动态QoS保证仿真模型
    5.4 仿真结果及性能分析
        5.4.1 分组时延性能
        5.4.2 丢包率性能
        5.4.3 影响分组QoS性能的其它因素
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(10)光分组交换网络中关键技术的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光纤通信发展现状及趋势
    1.2 光互联网络概述
        1.2.1 光分组交换技术
        1.2.2 光突发交换技术
        1.2.3 光标签交换技术
        1.2.4 三种交换技术的关系
    1.3 全光分组交换网络若干关键技术综述
        1.3.1 光分组时钟提取技术综述
        1.3.2 标签复用和分离技术
        1.3.3 报头处理技术
        1.3.4 可集成光开关矩阵
    1.4 本文主要工作和创新点
第二章 基于F-P滤波器+SOA的全光分组时钟提取理论分析
    2.1 全光分组时钟提取中F-P滤波器的理论分析
        2.1.1 F-P滤波器结构和工作原理
        2.1.2 F-P滤波器提取时钟的抖动分析
        2.1.3 F-P滤波器提取分组时钟的建立和消失时间分析
    2.2 SOA在分组时钟提取中作用的理论分析
        2.2.1 SOA及SOA中非线性作用简介
        2.2.2 SOA的载流子速率方程
        2.2.3 SOA的传输函数
        2.2.4 SOA的SGM对分组时钟质量的影响
        2.2.5 SOA的SGM对分组时钟建立和消失时间的影响
        2.2.6 SOA的SPM效应及其对分组时钟提取的影响分析
    2.3 本章小结
第三章 基于F-P滤波器+SOA的全光时钟提取的实验研究
    3.1 10GHz全光分组时钟提取
        3.1.1 实验装置介绍
        3.1.2 实验结果与分析
    3.2 基于不同精细度的F-P滤波器的40GHz全光分组时钟提取
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 实验结果与分析
    3.3 多速率全光分组时钟提取
        3.3.1 理论分析
        3.3.2 系统实验及结果分析
    3.4 利用SOA的SPM效应加快分组时钟消失速度
        3.4.1 实验装置
        3.4.2 实验结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 基于带内标签交换的1×N光分组交换节点研究
    4.1 1×N光分组交换节点
    4.2 基于带内标签交换的1×N光分组交换节点
        4.2.1 基于带内标签交换的1×N光分组交换节点整体结构
        4.2.2 带内标签技术
        4.2.3 基于FBG的无源标签提取
        4.2.4 基于译码电路的标签处理
        4.2.5 1×N光分组交换节点
    4.3 160Gb/s OTDM信号分组交换的实验研究
        4.3.1 160Gb/s OTDM信号1×8分组交换实验研究
        4.3.2 160Gb/s OTDM信号1×N分组交换实验研究
    4.4 调制格式透明的1×N分组交换实验研究
        4.4.1 8×40Gb/s NRZ信号分组交换实验
        4.4.2 12×10Gb/s DPSK信号分组交换实验
        4.4.3 12×40Gb/s OFDM信号分组交换实验
    4.5 1×N光分组交换节点级联的实验研究
    4.6 本章小结
第五章 基于相位调制器阵列1×N开关的光分组交换研究
    5.1 基于相位调制器阵列实现1×N光开关的原理
    5.2 基于相位调制器阵列的1×8光开关的性能测试
    5.3 160Gb/s RZ信号1×8分组交换节点的实验研究
    5.4 160Gb/s RZ信号1×16分组交换节点的实验研究
    5.5 12×10Gb/s DPSK信号1×16分组交换节点的实验研究
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 目前的工作总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
符号对照表
单位对照表
致谢

四、Key Technologies for Optical Packet Switching(论文参考文献)

  • [1]全光分组交换网络节点信号性能提升技术研究[D]. 李珉璇. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2018(06)
  • [2]光分组交换网络中VPN实现及交换节点研究[D]. 王正算. 电子科技大学, 2012(01)
  • [3]异步光分组交换网络边缘节点子系统的研究和实现[D]. 康凯. 上海交通大学, 2012(07)
  • [4]光分组交换网核心节点关键技术的研究与实现[D]. 张少堂. 上海交通大学, 2011(07)
  • [5]光分组交换网络中节点管理技术及其实现[D]. 张毅. 上海交通大学, 2011(07)
  • [6]光分组交换中光码标记技术的研究[D]. 徐林荟. 大连理工大学, 2011(07)
  • [7]新型光分组缓存及其应用性能分析[D]. 程明. 上海交通大学, 2010(10)
  • [8]波长路由光分组交换及关键技术[D]. 曹珍. 武汉邮电科学研究院, 2010(05)
  • [9]基于光码标记的光分组交换性能研究[D]. 汤琳. 大连理工大学, 2009(07)
  • [10]光分组交换网络中关键技术的研究[D]. 王文睿. 天津大学, 2010(11)

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光分组交换关键技术
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