论文部分内容阅读
光分组交换技术具有高速率、对数据速率和格式透明、更能适应快速变化的网络环境等灵活可重构特点,是实现高速光传输无缝连接的最有效方式和全光网络的重要环节。光标签携带了分组净荷的路由信息,因此对光标签处理技术是光分组交换中的一项关键技术,是实现光分组交换的前提。研究分析了现有的光标签调制方式:比特序列标签、波长标签、副载波标签、正交调制标签、光码标签的性能特点。针于单个光正交码光标签形式,它所能允许的用户数量大大限制了光分组交换(OPS)系统的容余量。我们提出了多重光正交码的标签形式和基于光正交码(OOC)串行排列的标签格式的新型光分组交换技术,光标签采用OOC序列组合的形式,解决了OOC码字数目少的问题。研究了该分组交换系统中的关键技术:光标签的产生,光标签的接收,核心控制单元模块的实现方法。由于在该系统中光标签信号存在非连续、长连“0”的情况。如果利用传统光接收机则不能正常工作,我们分析了传统接收机的组成原理,得到了该接收机不能工作在该系统的原因,并由实验得到了验证。针对该分组交换网络系统,我们提出了基于多重光正交码的光标签的接收模块的设计方案。在该基于多重光正交码的光分组交换系统中,光标签信号采用三重光正交码,速率500MHZ。当光分组到达标签接收模块后,首先进入FBG解码器,光标签经过匹配的光解码器将产生自相关峰,在不匹配的光解码器输出端为互相关噪声。再经光电转换后是脉冲宽度为2ns,峰值为2mv的模拟信号,如果要直接把信号送入核心节点进行处理,核心节点是由FPGA完成路由表的查找,则大大增加了成本,因为一般FPGA的内部时钟无法对500MHZ的信号进行采样处理,所以送入FPGA核心处理单元之前必须对标签信号进行处理。使我们能够选取性价比较高的FPGA芯片即可完成对标签信号路由表的查找。因此我们设计了基于脉冲展宽和放大电路级联的光标签处理模块。设计了由FPGA实现的标签识别单元—完成对标签信号的采样判别,判断标签的合法性。最后,我们进行了标签速率为500Mhz,净荷速率为1.28Gb/s的光分组交换实验得到了满意的效果。