波长共享的WDM无源光网络媒质接入控制算法及其性能分析

结合波长分配和前跳虚时钟算法,提出了一个基于连接的WDM无源光网络媒质接入控制算法.通过理论和仿真,分析了此算法的延时保证和公平性.     

基于低采样率模数转换器的延时复用频分多址无源光网络

基于正交频分复用技术的无源光网络中,光网络单元为了获得其所属小部分下行数据,需高采样率模数转换器将所有频宽的信号恢复才能分出其所需要数据.同时正交频分信号峰均比很高,传输中容易引起非线性效应.为此,本文提出一种基于低采样模数转换器的延时复用频分多址无源光网络.在光线路终端将数据序列交错排序并在时域映射为正交幅度调制信号;再通过离散傅里叶变换扩频技术,将信号转换为频域信号并映射到子载波上.通过预先发送和回传训练信号,估测包括延时采样和低采样接收在内的信道频响;再将频域信号利用估测信息在光线路终端做预处理,从而使信号传输中的失真得到有效预补偿.本文实验演示了含有多个光网络单元的系统,对于含有M个光网络单元的无源光网络,模数转换器的采样率可以降低到1/M Nyquist采样率,实验中模数转换器的采样率可以降低到1/32 Nyquist采样率;由于下行信号通过光线路终端预处理实现失真预补偿,光网络单元接收到的信号不需要均衡,不需要傅里叶变换和傅里叶逆变换,避免了与之对应的相关计算量,降低了光网络单元的计算复杂度;由于使用了扩频技术,信号波形具有更低的峰均比,从而降低了非线性对信号的影响,增加了功率预算.此外,随着光网络单元的增加,信号的误码率几乎没有增加,光网络单元个数增加到32时,向前纠错极限为10~(-3)的功率代价小于0.5 dB;系统对光网络单元采样时刻偏离具有一定容限;25 km光纤传输的功率代价大约0.5 dB.理论和实验均证明本方案能够简化光网络单元,降低无源光网络的成本;与传统的无源光网络相比具有明显优势.     

基于光环路正交频分多址无源光网络的光拍频噪声避免方案及性能仿真(英文)

在正交频分多址无源光网络上行传输中,不同光网络单元的上行信号如果采用相同波长的不同激光器将会产生光拍频噪声,使得光网络单元的无色性难以实现.本文以正交频分多址无源光网络为研究对象,通过对系统结构的研究和相关公式的推导,分析了信号上行传输中光拍频噪声的产生原因和避免方式.针对下行发送上行载波结合光线路终端相干接收的光拍频噪声避免方案进行了仿真研究.分析了系统的抗色散方案以及色散累积和训练序列长度对系统性能的影响,给出了优化的参数设置,为系统实际应用提供了理论参考.     

具有发展前景的基于ATM的无源光接入网技术

本文分析了发展接入网的重要性，介绍了基于ATM的无源光接入网。分别报ATM－PON与ATM和PON相关的特性，说明了实施ATM－PON所需解决的测距、媒质接入控制、突发发射和接收、突发同步和安全等关键技术。最后给出了ATM－PON的发展展望。     

基于蚁群优化的IP over WDM光网络动态生存性映射算法

随着光网络规模的不断扩大以及网络体系结构的扁平化过程加速,网络传输的可靠性和实时性以及生存性路面算法本身面临新的挑战.本文在单点割集的松弛生存性约束条件下,结合动态业务下的IP over WDM光网络的特点,借助蚁群优化算法的强鲁棒性和记忆能力,通过改变与调整蚁群优化算法结构中的信息素结构与其更新机制,在动态路由选择过程中,引入网络可生存性约束信息改进路由选择概率计算机制,来实现IP over WDM光网络动态生存性映射的路由策略.与其他同类算法相比,该算法不再存储网络备用路由集和物理拓扑自身庞大的割集关系,在保证网络生存性效果的前提下,通过割集松弛条件有效降低了计算的时间复杂度,提高算法收敛速度,适应网络实时性要求.仿真结果表明:与传统最短路算法比较,该算法能有效提高动态光网络的可生存性映射性能和网络的资源利用效率,并降低业务阻塞率.     

基于蚁群优化的IP over WDM光网络动态生存性映射算法

随着光网络规模的不断扩大以及网络体系结构的扁平化过程加速,网络传输的可靠性和实时性以及生存性路面算法本身面临新的挑战本文在单点割集的松弛生存性约束条件下,结合动态业务下的IP over WDM光网络的特点.借助蚁群优化算法的强鲁棒性和记忆能力,通过改变与调整蚁群优化算法结构中的信息素结构与其更新机制,在动态路由选择过程中,引入网络可生存性约束信息改进路由选择概率计算机制,来实现IP over WDM光网络动态生存性映射的路由策略,与其他同类算法相比,该算法不再存储网络备用路由集和物理拓扑自身庞大的割集关系,在保证网络生存性效果的前提下,通过割集松弛条件有效降低了计算的时间复杂度,提高算法收敛速度,适应网络实时性要求,仿真结果表明:与传统最短路算法比较,该算法能有效提高动态光网络的可生存性映射性能和网络的资源利用效率,并降低业务阻塞率.     

频谱分割波分复用无源光网络及色散影响

频谱分割是使用窄带光滤波器选择宽带光源光谱的一个切片的WDM技术,在波分复用无源光网络(WDM-PON)中采用波分复用器((MUX)进行频谱分割,能够实现光网络单元(ONU)的无色化.模型分析表明由于频谱分割的作用,使得波分复用器光通带外的频谱成分被过滤,减小了宽带光源的色散影响.在20 nm CWDM标准信道间隔下,能够以不超过1 dB的光功率代价支持155 Mb/s信号在20 km的G.652常规光纤上传输;在0.8 nm DWDM信道间隔下则能够支持2.5 Gb/s信号传输,色散引起的光功率代价低于0.5 dB.采用中心波长为1550 nm、谱宽70 nm、输出功率为-10 dBm的LED,研制了125 Mb/s速率信号直接调制的无色ONU.在信道间隔为20 nm、光纤长度为20 km的4波长WDM-PON系统上进行测试,色散等因素引起的光功率代价小于1 dB,系统光功率余量则超过5.6 dB.     

千兆无源光网络上行光信号特性研究与检测方案

由于千兆无源光网络系统中的上行光信号采用高速突发模式,故对其特性的检测是实现实时光层监测的难点.详细分析了上行光信号的传输特性、帧开销及噪声模型.并在此基础上,设计了一种检测方案,该方案通过高阻抗的前置放大器将信号引出,不影响原系统的正常工作,从而满足了实时检测的需要;通过峰值检波电路将高频突发信号降为低频进行处理,大...     

WDM波长路由光网络的波长分配算法

由于WDM网络中的传输和交换是以波长为粒度进行的。因此波长分配算法就成为光网络的研究热点。有效的算法可大大提高波长的利用率，并可充分挖掘WDM的带宽资源。介绍了WDM全光网络中静态和动态波长分配算法，尤其是结合大型网孔网络详述了几种动态波长分配算法。针对波长变换器在全光网络中的应用。提出了一种可以解决任意类型光网络的分层图算法，它可以一次性解决路由选择和波长分配问题，大大提高了该算法的效率。是未来光网络中非常有前景的一种波长分配算法。     

基于动态混沌映射的三维加密正交频分复用无源光网络

提出了一种基于混沌映射的三维加密正交频分复用无源光网络保密通信系统.该系统通过相关性检测锁定收发端混沌系统参数,实现收发双方混沌系统同步;并利用同步混沌系统生成密钥,实现符号扰动以及二重子载波加密.该加密方案的密钥空间超过10~(86),能够有效对抗穷举攻击.实验实现了13.3 Gb/s基于64进制正交幅度调制的加密正交频分复用信号在25 km标准单模光纤中的传输,并完成了信息的有效解密.     

WDM光网络串扰特性分析与实验研究

提出了WDM光网络系统串扰分析统一的数学模型,分析比较了WDM光网络系统各种串扰的起源与特征,实验研究了不同的非相干串扰代价下,WDM光网络系统的功率代价.对应1dB功率代价下,得出WDM光网络系统对应非相干串扰代价容限小于-20dB的结果.     

波分复用光环形网络结构及性能的研究

本文概述了当前波分复用(WDM)光环形网络结构的物理结构和逻辑结构,并对这些网络结构进行简要的分析,同时对实现WDM光环网络结构中的关键问题进行了简要的探讨。最后对我国发展光环形网络给予一些中肯的建议。     

WDM全光网中的自激励效应

SHAONET(Shanghai all-optical network)中观察到一种奇异现象,我们称之为自激励效应。论文中详细研究了它的原因、演变过程。根据模拟仿真以及实验结果,我们发现该现象的出现与光网实际采用的拓扑结构无关,并且在一定情况下会严重影响其它波长信道的通信性能。     

光通路层的功能模型

本文提出亲层功能模型以对光传送网的层网络进行建模.此模型可以作为通用结构模型的扩展而引入G.805.此外,还举例说明了采用亲层功能模型对光分插复用器(OADM)进行建模和为光网元提供所需的透明连接的方法.     

WDM网络保护容量问题的遗传算法求解

本文以遗传算法为基础,设计了一个与传统数学方法完全不同的遗传搜索寻优算法并提出一种简捷解编码方式,该编码能够极大地简化选择、交叉和变异等遗传算子的执行.仿真实验结果表明文章算法能够迅速地求出保护容量优化问题的全局近似最优解,且能够满足工程设计的要求.     

Utilization of four WDM channels with signal remodulation of OFDM-QAM for 10 Gb/s uplink passive optical networks

In this investigation, we experimentally investigate an extended reach (ER) time-division-multiplexed passive optical network (TDM-PON) using four wavelength-multiplexed channels to achieve 16 Gb/s downlink and 10 Gb/s uplink traffic. Each downlink signal uses the highly spectral efficient 4 Gb/s OFDM-QAM, and each uplink signal is generated by signal remodulating the downlink signal via a reflective semiconductor amplifier (RSOA) at 2.5 Gb/s non-return-to-zero (NRZ). In addition, the performance of the proposed ER TDM-PON has also been analyzed and discussed.     

OPTICAL ADAPTIVE HOPFIELD NEURAL NETWORK WITH ACTIVE VECTORASSEMBLED WEIGHTS

The optoelectronical implementation of Hopfield neural network with anartive interconnection matrix parallelly assembled by training vectors is proposed in thispaper.On-line learning as well as unlearning, attention and forgetting can be realized bychanging the storing vectors. Computer simulation and experimental results are given.     

一种适用于多级光交换节点的模块化可重构光交叉连接器

为了更经济和更灵活地传送通信业务,在设计用于未来主干传送网的分级光交换节点设备时,必须密切结合业务的特点。本文介绍了一种可用于分级光交换切点的新型的、结合了空分、波分和时分技术的多级可重构光交叉连接器的原理,并给出了第一和第二级的具体结构。这种光交叉连接设备是完全模块化的,可以很容易扩展为n×n大规模光交叉连接设备。     

仅用激发神经元的IPA神经网络模型及其光学实现

仅用激发神经元的IPA(Interpattern Association)型神经网络模型与既有激发又有抑制的IPA模型具有相似的性能。仅用激发神经元后,不需要光强的相减,这样可以较简单地实现全光神经网络系统,对相似的存储模式有较强的分辨力。此文提出了一套二维(8×8)光学神经网络实验系统,用透镜阵列实现互连,并给出了理论描述和光学实验结果。