[發明專利]全光網絡中快速動態可配置光分組緩存器

無效

• 申請號: 200810042493.X
• 申請日: 2008-09-04
• 公開（公告）號: CN101344614A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 朱敏;肖石林;義理林;郭薇;陳荷
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;H04B10/12;H04J14/02;G02F1/35
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種全光網絡中的光分組緩存器，尤其涉及一種快速動態可配置光分組的緩存和時隙交換結構，適用于全光網絡中的光交叉連接節點。屬于光通信技術領域。

背景技術

全光分組交換(optical?packet?switching，OPS)網絡，因為具備細粒度的帶寬分配和超高速的交換能力，被廣泛認為是下一代光網絡的發展目標。它具有較高的網絡吞吐率，豐富的網絡路由功能和出色的靈活性。為了實現這些性能目標，實用性強、性價比高、擴展性好的全光緩存器件就必不可少了。它至少可用于光分組同步(packet?synchronization)、競爭解決(contention?resolution)、光分組交換(packet?switching)和業務流整形(traffic?shaping)等方面。

目前現有的光緩存技術包含兩個大類：1)慢光緩存器(slow-light?buffer)，通過降低光的群速率，延遲光在傳輸介質中的傳輸時間而達到緩存作用，該技術具有物理體積小、易集成和延遲量連續可變等優點，不過由于它的有限的緩存能力、較小的延遲帶寬積等缺點在全光網絡中一直沒有得到重用；2)光纖延遲線緩存器(optical?delay?line)，通過光信號在光纖延遲線中傳輸一段較長距離來得到延遲緩存，該技術具有較大的傳輸帶寬、較小的傳輸損耗、對信號格式和偏振狀態有一定的透明性、較高的性價比和可靠性等優點，成為目前一種很有前途的光緩存技術而得到廣泛的研究和應用。

按照結構的不同，光纖延遲線緩存器大致可以分成以下三類。

T.Sakamoto等人在J.Lightwave?Technol?2004上發表了題為″Performanceanalysis?of?variable?optical?delay?circuit?using?highly?nonlinear?fiber?parametricwavelength?converters，″的文章，提出了重循環(Re-circulating)光緩存結構，利用光耦合器或快速光開關將光信號引導到一個光纖環中并不斷地循環傳輸。雖然該光緩存結構具有較小物理體積，但是光纖環中放大器的ASE(Amplifiedspontaneous?emission)噪聲嚴重降低了信號質量，而且光纖環的長度限制了該結構的可擴展性(光纖環較長，導致緩存粒度較大，效率不高；光纖環較短，又限制了緩存光分組的長度)。

P.R.Pruncal，C.Guillemot等人分別在J.Quantum?Electron?1993，J.LightwaveTechnol.1998上發表″Optically?processed?self-routing，synchronization，andcontention?resolution?for?1D?and?2D?photonic?switching?architectures，″文章，分別提出了cascaded-switch和broadcast-and-select兩種前饋(Feed-forward)光緩存結構。該結構雖然克服了上述結構對光分組長度的限制，但是具有較大的物理體積，擴展性較差，成本較高等缺點。

然后Y.K.Yeo等人先后在ECOC2005和J.Lightwave?Technol.，2006上發表多篇文章，(″Dynamically?Reconfigurable?Optical?Buffer?with?Integrated，Simultaneous?Wavelength?Conversion?Capability?for?Multi-wavelength?Packets，″ECOC2005，″Performance?characterization?and?optimization?of?high-speed，ON-OFFoptical?signal?reflectors?in?a?folded-path?time-delay?buffer，″IEEE?J.LightwaveTechnol.，2006，24(1)，365-378)提出了級聯反射(Folded-path)光緩存結構。該結構具有n段延遲線單元，每一段延遲線單元基于高速SOA的反射和吸收光信號的功能，動態地選擇光分組的緩存路徑。但是該結構對光分組功率損耗很大，每一段延遲線單元級數不宜過大，而且每段延遲線單元后放大器的ASE(Amplified?spontaneous?emission)噪聲也嚴重降低了信號質量。