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有限波长转换能力的光突发交换网络关键技术研究
摘要：
当前，随着云计算、大数据等各种新兴应用的迅速兴起，网络带宽需求越来越大，传统路由交换技术已经难以满足需求。因此，光通信技术成为未来网络的发展方向。而光突发交换网络是一种将电信级光网络与路由交换相融合的新型网络形式，具有很高的扩展性和灵活性。本文介绍了有限波长转换能力的光突发交换网络的关键技术，包括光包交换、波长转换、调度算法和光加工器件等，旨在为该类网络的设计和实现提供一个参考。
关键词：光突发交换网络；有限波长转换；光包交换；调度算法；光加工器件
一、引言
光传输技术具有带宽大、传输距离远、抗干扰能力强等优点，成为未来网络的发展方向。在光传输技术的基础上，光突发交换（OpticalBurstSwitching，OBS）网络出现，它将电信级光网络与路由交换相融合，集成了光传输以及快速交换技术，具有很高的扩展性和灵活性，同时支持相邻节点的快速直接通信。
有限波长转换能力的光突发交换网络是OBS网络的一种变体，它采用波长转换技术解决了OBS网络中波长资源不足的问题，但仍然存在PolarizationModeDispersion（PMD）和ChromaticDispersion（CD）等问题的影响。因此，本文介绍了有限波长转换能力的光突发交换网络的关键技术。
二、光包交换技术
光包交换技术是OBS网络的核心技术，它将数据划分成一段段的数据包，称为“光包”，通过调度算法控制这些光包之间的转发关系，并利用光开关交换机快速转发光包。光包交换技术的实现需要一系列的光加工器件，包括光放大器、光调制器、波分复用器等。同时，根据不同的业务需求，可以采用不同的调度算法来实现光包交换，比如基于贪心算法的最短路径调度算法、基于时间片调度的预测性调度算法等等。
三、波长转换技术
波长转换技术是有限波长转换能力的光突发交换网络中解决波长资源不足的关键技术。波长转换可以实现不同波长之间的互通，解决同一波长资源不足的问题。常见的波长转换器有电致吸收调制器（Electro-AbsorptionModulator，EAM）和半导体光放大器（SemiconductorOpticalAmplifier，SOA）等。然而，波长转换技术也会引入PMD和CD等问题，降低系统性能和可靠性。因此，需要采取一系列措施来消除这些问题对系统的影响，例如利用自适应预估技术进行PMD补偿、通过OBS带宽保护进行CD抵消等等。
四、调度算法
调度算法对于光突发交换网络的性能和效率至关重要。不同的调度算法可以实现不同的路由和资源分配策略，例如最短路径调度算法、负载平衡调度算法等等。在有限波长转换能力的光突发交换网络中，调度算法需要考虑更多的因素，例如波长转换的成本、PMD和CD的影响等等。因此，有限波长转换能力的光突发交换网络的调度算法需要具有更高的复杂度和更高的可靠性。
五、光加工器件
光加工器件是光突发交换网络中的关键组成部分，包括光放大器、光调制器等。由于光突发交换网络需要对数据进行切分和组装，因此需要采用光调制器等器件对光信号进行调制，实现光包的形成和分离。同时，光放大器也是保证光信号传输性能的重要组成部分，可以缓解光信号的衰减和噪声干扰的影响，提高信号传输质量和距离。
六、总结
有限波长转换能力的光突发交换网络是OBS网络的重要变体，采用波长转换技术解决了波长资源不足的问题，但仍然存在CD和PMD等问题的影响。为了解决这些问题，需要采用一系列的关键技术，包括光包交换、波长转换、调度算法、光加工器件等。这些技术的研究和发展，对于提高光突发交换网络的性能和可靠性，具有重要的意义。