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DWDM网络消除串扰路由算法研究

刘彬  
【摘要】:在DWDM光网络中,光学串扰对于通信性能有很大的影响,已成为光网络设计中最重要考虑因素之一,也是目前国内外广泛研究的焦点。本论文分析了DWDM系统中关键技术OXC,并详细分析了光交换网络中带内串扰消除方法,详细内容包括以下几部分: 简要介绍了全光网络当前的发展,DWDM技术和OXC在光传输网中的功能、应用、发展趋势和关键技术。同时对DWDM光网络中串扰作了简要分析,并指出带内串扰作为光通信领域发展的重要制约因素,成为我们项目研究重点。 介绍各种不同类型的光互连交换网络(光交换矩阵),包括Crossbar光交换网络、Omega互连网络、Crossover互连、Banyan互连网络和Comega互连网络,并对各个交换网络特点进行了分析和讨论,详细介绍了光互连交换网络的矩阵理论,并以Omega和Crossover为例,分析了交换矩阵理论和特征方程,最后对不同光互连交换网络之间的拓扑等价性进行了分析。 详细分析了扩展的Benes(DB)型光交换结构串扰特性,重点研究了一种改进扩展Benes结构(MDB)。从DB型光交换结构出发,提出了传输矩阵和结构矩阵的概念。通过本算法,选择合适光交换网络路由方式实现消除8×8光交换网络带内串扰,并把算法扩展到N×N DB结构。本算法完全消除MDB带内串扰,同时也可以大大降低一般DB光交换结构的带内串扰。 在Benes(DB)光交换结构基础上,在特定输入波长条件下,减少光交换矩阵的ON-OFF器件可行性分析。 开发了8×8光交换模块软件。介绍了软件的设计思想和原理,重点介绍了控制模块的实现,一是PC机将光开关的状态信息传递给单片机,另一部分是探测模块探测光信号,并把数据通过单片机控制模块显示出来。为了保证PC和控制系统的通信,指定了详细的通信控制协议。 探讨性的讨论了光交叉连接(OXC)中全光波长转换器的使用。提出了共享波 WP=5 长转换器的OXC结构机制,研究了波长转换器个数以及波长转换器转换带宽对OXC阻塞的影响。并提出可以通过合理设置OXC中波长转换器个数和配置转换带宽,提高整个OXC的抗阻塞性能和降低系统成本。最后,对算法进行了仿真。


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