工业PON中确定性网络传输技术研究(特邀)

无源光网络(PON)凭借其大带宽、低成本和抗电磁干扰等优势,被认为是下一代工业互联网的重要组网技术之一。然而,以“带宽提升”为主要技术发展思路的常规PON,其传输控制机制难以满足以“时间敏感”为特征的高品质工业业务传输需求,对常规PON的网络传输能力提出了重要挑战,迫使其融入新的特性,即确定性。文章以时分复用(TDM)-PON为主要研究对象,首先阐述了工业互联网的业务特征及传输需求,分析了工业互联场景下常规TDM-PON面临的两大技术挑战:一是传统带宽分配方案引起的时延不确定性;二是队列调度机制僵化引起的时延不确定性。围绕上述挑战,文章介绍了提升TDM-PON确定性网络传输能力的关键技术,如协作传输接口、单帧多突发和确定性带宽分配(DetBA)等。其次,文章介绍了一种基于网络演算的时延边界建模思路作为确定性工业PON系统设计与性能评估的理论模型。最后,文章从业务层、媒质接入控制(MAC)层、物理层及控制管理平面等多个角度探讨了确定性工业PON的潜在技术及发展方向。

光路传输质量智能预测技术

针对传统基于数理模型的光路传输质量(QoT)预测方法难以同时满足高精度和低计算复杂度需求的问题,介绍了单光路、多光路、跨拓扑光路3种光路QoT智能预测技术。这些技术依托于机器学习模型,力求实现端到端光路QoT的精确预测,并可有效应对以下挑战:其一,面对物理层参数的多样性,如何选择适合的机器学习模型和输入特征;其二,如何有效捕捉光路间错综复杂的关系;其三,如何在少样本情况下实现网络模型的训练和持续优化。最后,对未来的光路QoT预测技术发展方向进行了展望。

6G智慧底座:AI内生光网络架构与关键技术

“内生智慧”是6G网络架构的关键特征,需要将数据、算力、算法、智能融合形成以AI为内生能力的新一代通信系统。大规模宽谱域光网络作为承载业务的核心设施,AI内生的光网络将为6G网络提供基础和支持。首先,阐述了光网络智能化的发展历程,明确了AI内生光网络的关键特征,分析了其在传输、组网、业务三个方面的挑战。其次,提出了一种AI内生的光网络架构,通过“四层双闭环”的协同实现光网络的AI内生。之后,讨论了AI内生光网络的关键技术,包括了数字孪生技术、算网融合技术与智能泛在技术,促进光网络智能内生化、管控一体化、服务AI化,为6G实现“智能普惠”构建智慧底座。

软件定义光网络(SDON)发展前瞻

为了适应宽带业务与应用的持续发展,光网络需要变得更加灵活可控。软件定义光网络(SDON)聚焦于将软件定义技术融入光网络的综合解决方案,其关键技术涉及软件定义光传输、交换和联网等。通过分析SDON的技术特征,探讨了SDON引入光网络的必要性和可行性,设计了SDON的典型应用案例,并可以预见SDON在支撑新一代光网络向智能高效、灵活调度、虚拟重构等方向的发展进程中将发挥重要作用。

光分插复用器的设计原则与功能实现

光分插复用器 (OADM )是光传送网中的重要网元。本文提出了一种OADM的设计原则与与实现方法 ,讨论了实现OADM中的状态检测、功率均衡、自动保护倒换等关键技术问题及相应的解决方法 ,并给出了利用OADM进行长距离传输与组网的实验研究结果。结果表明 ,我们研制成功的OADM具有先进性、实用性和可靠性 ,现已成功地应用于中国高速信息示范网 (CAINONet)

光分插复用设备的节点结构与组网研究

光分插复用设备(OADM)是光传送网中的重要网元 ,本文提出了OADM的实现方法与设计原则 ,给出了实现OADM中的若干关键技术问题。

先进光网络支撑技术与研究进展

对先进光网络支撑技术与研究进展进行了分析 ,回顾并介绍了先进光网络、高速光器件、光节点设备、以及光联网等目前的研究进展情况 ,并重点分析了自动交换光网络 (ASON)中的关键技术 ,结合ASON的研究、发展和演进过程等 ,指出了在今后ASON的研究中需要重视的若干问题 .

便携式半导体激光器自动测试仪

介绍了一种新型的便携式半导体激光器自动测试仪，它采用了先进的单片机技术和大屏幕液晶显示技术，可对半导体激光器和发光二极管的Ｐ－Ｉ和Ｖ－Ｉ曲线及相关参数进行自动测试、显示、存储、管理和打印，另外还可作为光功率计使用。

一种面向分组业务的新型OADM结构

分析了一种面向分组业务的新型光分插复用器 (OADM )结构 ,采用光正交码的自相关性与互相关性 ,给出了全光地址的识别机理 ,并将其原理应用于新型的光网元节点中 ,说明了设计方法。

光分组交换系统的结构研究

对光分组交换系统的几种结构进行了分类和比较研究 ,介绍了已研制成功的 2 .5Gbit/s光ATM交换实验系统的结构 ,给出了测试波形图 ,说明了工作机理。

业务驱动的光子网格关键技术研究

通过对光子网格资源管理新机制、光子网格中间件和光子网格用户网络接口等关键技术的研究,建立业务驱动的光资源动态调度方法,给出大块数据传输及视频点播(VOD)服务在可控光路与基于OBS的网格(GridoverOBS)模式下的业务应用模式。理论与实验证明业务驱动的光子网格关键技术的实现,使得光子网格能很好地为密集数据业务服务。

智能光网的关键技术

分析了作为下一代光网络的发展方向——智能光网(ION)的组成结构与关键技术,并结合最新技术进展,重点给出了作为智能光网的典型代表——自动交换光网络(ASON)的网络性能与功能特点,说明了网络演进中要注意解决的问题和下一步的发展方向。

光纤通信技术的发展战略与实施策略

介绍了光纤通信技术的研究与发展现状 ,分析了互联网与下一代光网络之间的关系 ,提出了应建设承载未来互联网业务的光通信网络 ,重点阐述了“十五”国家 863计划光纤通信研究的总体目标与实施策略。

软件定义光网络的机遇与挑战

提出软件定义光网络(SDON)是一种将软件定义技术融入到光通信网络的新型网络,代表了未来的光网络发展方向,其关键技术涉及到软件定义光传输、交换和联网等,其主要特征包括控制面与传送面分离、硬件通用化、协议标准化、光网行为软件可控、光网应用灵活快捷等。SDON在支撑新一代光网络向智能高效、灵活调度、虚拟重构等方向发展进程中将发挥重要作用,应用前景广阔,但目前尚处在发展初级阶段,仍面临很多挑战和问题。

ATM光交换实验系统

对 ATM光交换系统的结构与原理进行了研究与分析 ,介绍了在国内首次研制成功的 2 .5Gbit/ s ATM光交换实验系统 ,讨论了若干关键技术的具体实现 ,包括光信元流的产生、控制和检测 ,高速信元分析与处理 ,光交换矩阵 ,光信元缓存等 ,给出了实验结果 ,建立了试验测试床 .

构筑信息高速公路的通信技术

一、通信技术的过去、现在与将来 回顾通信技术的发展历程,我们可以得到一个重要的结论:通信在社会中的地位总是与信息的重要程度成正比.

OADM环网的实验研究

研究了光分插复用器 (OADM )的关键技术 ,重点分析了相关的实现技术 ,完成了利用OADM构建全光环网的实验研究 ,给出了重要的实验数据 ,包括眼图、光谱图、光信噪比、保护与恢复等 ,并对这些实验数据进行了分析 。

动态可重构智能微波光波融合系统

微波光子技术充分利用光子学低损传输、宽带处理与分布接入的优势来满足宽带微波信号的产生、传输、处理、控制和组网等需求。重点分析了动态可重构微波光波融合系统面临的技术挑战,通过融合特有的无线蜂窝系统和光纤接入系统,给出了微波光子传输链路、信号处理、系统建模与构建等方面的研究思路与分析方法,报道了动态可重构微波光波融合系统的实验研究与分析结果,展望了未来研究与应用的发展方向。

全光可调移相器的实现机制与实验研究

本文介绍了我们在国内首次研制成功的全光可调移相器 ,它采用气隙距离调节法 ,可在光域上直接实现 ps量级的高速光信号相位 (时延 )调节 ,最大调整相位量为 60 0 ps,插入损耗 <7d B,调节精度 <0 .0 3 ps.对实现光分组交换、光时分复用、光信号处理等具有重要意义 .另外 。