IP over WDM城域网的仿真研究与光纤拉曼放大器实验

摘要

该论文主要包括两部分的工作:光分组交换城域网仿真和光纤拉曼放大器的实验.该论文在对Optical Packet over WDM城域网的网络结构和实现方式进行研究的基础上,针对环网拓扑的光分组交换网建立了仿真平台.仿真平台采用模块化的设计方法以增加其灵活性,并用图表的形式表示仿真结果.该论文在建立系统仿真平台的基础上,研究了下面几个方面的内容:1)重点对媒质接入控制(MAC)层的接入策略进行了分析和研究,提出了改进接入公平性问题的双波长Round-Robin波长分配方式;2)在研究MAC接入策略的基础上,论文通过半马尔可夫模型分析了网络节点吞吐量和节点延迟特性,推导出了网络节点吞吐量和延迟的解析表达式;3)研究了网络的IP服务质量(QoS)保证体系,提出了相应的面向连接的QoS方案,利用此方案,城域网内部节点可以建立实时对话连接或者具有其他QoS要求的对话连接;4)研究发网络的生存性问题,根据光纤城域网的特点,提出了利用光层完成故障发生时迅速恢复网络运行的方案,此方案充分利用了备用光纤的容量,可以实现快速业务保护和倒换功能.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1城域网概述

1.1.1城域网的概念

1.1.2城域网已成为当前我国网络建设的热点

1.1.3主流光城域网技术

1.2本文的研究目的和主要内容

1.2.1研究目的

1.2.2本文主要研究内容

第二章OPTICAL PACKET OVER DWDM城域网结构及关键技术

2.1几种城域网网络拓扑及协议

2.1.1FDDI

2.1.2DQDB

2.1.3 MSN

2.1.4LUNET

2.2 HORNET网络结构

2.2.1数据链路层

2.2.2 HORNET节点结构

2.3 HORNET城域网关键技术

2.3.1波长分配协议

2.3.2突发模式光接收机

2.3.3快速可调发射机

2.3.4光放大器

第三章PACKET OVER DWDM城域网性能研究

3.1 SIMULINK动态仿真开发环境介绍及图形化方针平台构建

3.1.1 Simulink 仿真环境

3.1.2光包交换城域网图形化仿真界面的实现

3.1.3仿真系统的业务模块

3.1.3仿真系统的MAC层接入模块

3.2 MAC层接入协议及其改进协议

3.2.1先验选择策略

3.2.2后验选择策略

3.2.3双Round-Robin波长分配原则及接入协议的改进

3.3 HORNET网络节点吞吐量分析

3.3.1分析模型的提出

3.3.2吞吐量和延迟分析

3.4IP服务质量(QoS)保证体系

3.5网络生存性研究

3.5.1 SDH与DWDM保护和恢复机制的比较

3.5.2 HORNET保护倒换方案研究

3.6网络仿真结果及分析

第四章光纤拉曼放大器的研制

4.1光纤放大器家族的新贵——拉曼放大器

4.2光纤拉曼放大器的基本原理、特点和分类

4.2.1光纤中的非线性效应

4.2.2受激拉曼散射

4.2.3光纤拉曼放大器的特点及分类

4.3光纤拉曼放大器的系统设计

4.3.1光纤拉曼放大器增益设计

4.3.2光纤拉曼放人器噪声特性

4.3.3光纤拉曼放大器光纤选取

4.4光纤拉曼放大器的系统实现

4.5光纤拉曼放大器噪声/噪声系数和拉曼增益的实验测量

4.5.1光纤拉曼ASE谱的测量

4.5.2光纤拉曼放大器开关增益和等效噪声系数的测量

4.5.3拉曼增益的偏振相关特性的实验测量

4.6光纤拉曼放大器对IP城域光网络系统的影响探讨

4.7小结

第五章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文

附录：MAC层接入协议C源程序示例