异步光分组交换光接入网关键技术研究

As the application requirement for the high performance optical access network, a novel architecture of the asynchronous optical packet switching based optical access network (AOPS-OAN) is proposed and the key technologies in the AOPS-OAN are investigated. The AOPS-OAN employs the optical packet switching in uplink and the multicast sending in down link. A packet retransmission algorithm and a recycling-fiber-delay-line (Rec-FDL) based collision resolution mechanism are proposed to resolve the contentions for the asynchronous burst optical packets, by using of the spatial matrix of the optical switches and Rec-FDL. The multistage optical code label (MOCL) scheme is presented for AOPS-OAN. Based on the AOPS experiment system for one node of APOS in the lab, a three-nodes AOPS-OAN experiment demonstration platform will be set up, on which a downlink multicast experiment based on MOCL will be done. A novel centralized optical coding monitoring scheme for the optical fiber link of AOPS-OAN is given and analyzed.

本项目针对高性能光接入网（OAN）的应用需要，提出一种基于异步光分组交换（AOPS）的接入网架构（AOPS-OAN），研究该接入网的关键技术。AOPS-OAN采用上行业务在线异步光分组交换、下行业务组播结构，将空分光交换矩阵与光纤延时线组相结合，基于分组重传算法和循环光纤延时线，构成全光冲突解决机制。提出适用于AOPS的分组包分级光码字标签处理方法及实现方案。在已有的AOPS分布式控制单节点实验系统的基础上，研制AOPS-OAN三节点示范实验平台，开展基于分级光码字标签的下行组播实验。针对AOPS-OAN网络应用实际需要，提出局端集中式、光编码实时监控方案，可实现对光纤链路的监控。

本项目主要研究了异步光包交换-光接入网（AOPS-OAN）架构、设计与性能分析、光分组包地址码光标签处理、三节点AOPS-OAN试验系统、无源光网络中基于光编码的光链路监测技术。提出了AOPS-OAN网络架构，提出了控制与光数据流平面并列的AOPS节点结构、两种基于优先级大小与占空分布的竞争冲突解决算法，仿真验证节点性能。提出并实现了基于CBOC的光组播传输方案以及基于OFDM子载波的光标签处理方案，建立了各自的性能分析模型，仿真验证所提方案。提出、设计并研制了基于FPGA的了AOPS-OAN三节点实验系统方案和节点结构，实验验证了该系统性能。提出了一种基于跳频周期光编码的光层监测方案，实验验证其可实现支路判别和故障定位，可区分具有相同支路长度的光纤链路故障。提出了改进型光编码光层监测方案，用户端采用相同宽带反射器，与远端光编码器相结合，降低了PON用户端成本，通过了试验验证。探究了以上方案与方法中的科学问题，为进一步开展科技成果转化奠定了基础。