基于多重光正交碼光標(biāo)簽的光接收模塊研究.pdf

1、光分組交換技術(shù)具有高速率、對(duì)數(shù)據(jù)速率和格式透明、更能適應(yīng)快速變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等靈活可重構(gòu)特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)高速光傳輸無(wú)縫連接的最有效方式和全光網(wǎng)絡(luò)的重要環(huán)節(jié)。光標(biāo)簽攜帶了分組凈荷的路由信息，因此對(duì)光標(biāo)簽處理技術(shù)是光分組交換中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)光分組交換的前提。 研究分析了現(xiàn)有的光標(biāo)簽調(diào)制方式：比特序列標(biāo)簽、波長(zhǎng)標(biāo)簽、副載波標(biāo)簽、正交調(diào)制標(biāo)簽、光碼標(biāo)簽的性能特點(diǎn)。針于單個(gè)光正交碼光標(biāo)簽形式，它所能允許的用戶數(shù)量大大限制了光分組交換(O

2、PS)系統(tǒng)的容余量。我們提出了多重光正交碼的標(biāo)簽形式和基于光正交碼(OOC)串行排列的標(biāo)簽格式的新型光分組交換技術(shù)，光標(biāo)簽采用OOC序列組合的形式，解決了OOC碼字?jǐn)?shù)目少的問(wèn)題。 研究了該分組交換系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)：光標(biāo)簽的產(chǎn)生，光標(biāo)簽的接收，核心控制單元模塊的實(shí)現(xiàn)方法。 由于在該系統(tǒng)中光標(biāo)簽信號(hào)存在非連續(xù)、長(zhǎng)連“0”的情況。如果利用傳統(tǒng)光接收機(jī)則不能正常工作，我們分析了傳統(tǒng)接收機(jī)的組成原理，得到了該接收機(jī)不能工作在該系統(tǒng)

3、的原因，并由實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證。針對(duì)該分組交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，我們提出了基于多重光正交碼的光標(biāo)簽的接收模塊的設(shè)計(jì)方案。 在該基于多重光正交碼的光分組交換系統(tǒng)中，光標(biāo)簽信號(hào)采用三重光正交碼，速率500MHZ。當(dāng)光分組到達(dá)標(biāo)簽接收模塊后，首先進(jìn)入FBG解碼器，光標(biāo)簽經(jīng)過(guò)匹配的光解碼器將產(chǎn)生自相關(guān)峰，在不匹配的光解碼器輸出端為互相關(guān)噪聲。再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后是脈沖寬度為2ns，峰值為2mv的模擬信號(hào)，如果要直接把信號(hào)送入核心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，核心節(jié)點(diǎn)是由

4、FPGA完成路由表的查找，則大大增加了成本，因?yàn)橐话鉌PGA的內(nèi)部時(shí)鐘無(wú)法對(duì)500MHZ的信號(hào)進(jìn)行采樣處理，所以送入FPGA核心處理單元之前必須對(duì)標(biāo)簽信號(hào)進(jìn)行處理。使我們能夠選取性價(jià)比較高的FPGA芯片即可完成對(duì)標(biāo)簽信號(hào)路由表的查找。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了基于脈沖展寬和放大電路級(jí)聯(lián)的光標(biāo)簽處理模塊。設(shè)計(jì)了由FPGA實(shí)現(xiàn)的標(biāo)簽識(shí)別單元—完成對(duì)標(biāo)簽信號(hào)的采樣判別，判斷標(biāo)簽的合法性。 最后，我們進(jìn)行了標(biāo)簽速率為500Mhz，凈荷速率為1.28