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Designs of 3D Mesh and Torus Optical Network-on-Chips:Topology,Optical Router and Routing Module 被引量:3
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作者 Lei Guo Weigang Hou Pengxing Guo 《China Communications》 SCIE CSCD 2017年第5期17-29,共13页
As a nanometer-level interconnection,the Optical Network-on-Chip(ONoC)was proposed since it was typically characterized by low latency,high bandwidth and power efficiency. Compared with a 2-Dimensional(2D)design,the 3... As a nanometer-level interconnection,the Optical Network-on-Chip(ONoC)was proposed since it was typically characterized by low latency,high bandwidth and power efficiency. Compared with a 2-Dimensional(2D)design,the 3D integration has the higher packing density and the shorter wire length. Therefore,the 3D ONoC will have the great potential in the future. In this paper,we first discuss the existing ONoC researches,and then design mesh and torus ONoCs from the perspectives of topology,router,and routing module,with the help of 3D integration. A simulation platform is established by using OPNET to compare the performance of 2D and 3D ONoCs in terms of average delay and packet loss rate. The performance comparison between 3D mesh and 3D torus ONoCs is also conducted. The simulation results demonstrate that 3D integration has the advantage of reducing average delay and packet loss rate,and 3D torus ONoC has the better performance compared with 3D mesh solution. Finally,we summarize some future challenges with possible solutions,including microcosmic routing inside optical routers and highly-efficient traffic grooming. 展开更多
关键词 optical Network-on-Chip topology and optical router routing module
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Strict non-blocking four-port optical router for mesh photonic network-on-chip
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作者 Yuhao Xia Shanglin Yang +2 位作者 Jiaqi Niu Xin Fu Lin Yang 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2022年第9期34-38,共5页
We report a strict non-blocking four-port optical router that is used for a mesh photonic network-on-chip on a silicon-on-insulator platform.The router consists of eight silicon microring switches that are tuned by th... We report a strict non-blocking four-port optical router that is used for a mesh photonic network-on-chip on a silicon-on-insulator platform.The router consists of eight silicon microring switches that are tuned by the thermo-optic effect.For each tested rousting state,the signal-to-noise ratio of the optical router is larger than 13.8 dB at the working wavelength.The routing functionality of the device is verified.We perform 40 Gbps nonreturn to zero code data transmission on its 12 optical links.Meanwhile,data transmission using wavelength division multiplexing on eight channels in the C band(from 1525 to 1565 nm)has been adopted to increase the communication capacity.The optical router’s average energy efficiency is 25.52 fJ/bit.The rising times(10%to 90%)of the eight optical switch elements are less than 10μs and the falling times(90%-10%)are less than 20μs. 展开更多
关键词 optical router microring optical switch silicon photonics optical interconnect
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Five-port silicon optical router based on Mach–Zehnder optical switches for photonic networks-on-chip
3
作者 赵运筹 贾浩 +3 位作者 丁建峰 张磊 付鑫 杨林 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2016年第11期67-72,共6页
With the continuous development of integrated circuits, the performance of the processor has been improved steadily. To integrate more cores in one processor is an effective way to improve the performance of the proce... With the continuous development of integrated circuits, the performance of the processor has been improved steadily. To integrate more cores in one processor is an effective way to improve the performance of the processor, while it is impossible to further improve the property of the processor by only increasing the clock frequency. For a processor with integrated multiple cores, its performance is determined not only by the number of cores, but also by communication efficiency between them. With more processor cores integrated on a chip, larger bandwidths are required to establish the communication among them. The traditional electrical interconnect has gradually become a bottleneck for improving the performance of multiple-core processors due to its limited bandwidth, high power consumption, and long latency. The optical interconnect is considered as a potential way to solve this issue. The optical router is the key device for realizing the optical interconnect. Its basic function is to achieve the data routing and switching between the local node and the multi-node. In this paper we present a five-port optical router for Mesh photonics network-on-chip. A five-port optical router composed of eight thermally tuned silicon Mach-Zehnder optical switches is demonstrated. The experimental spectral responses indicate that the optical signal-to-noise ratios of the optical router are over 13 dB in the wavelength range of 1525-1565 nm for all of its 20 optical links. Each optical link can manipulate 50 wavelength channels with the channel spacing of 100 GHz and the data rate of 32 Gbps for each wavelength channel in the same wavelength range. The lowest energy efficiency of the optical router is 43.4 fJ/bit. 展开更多
关键词 silicon photonics optical router optical waveguides
原文传递
Routing and Wavelength Assignment in GMPLS-based 10 Gb/s Ethernet Long Haul Optical Networks with and without Linear Dispersion Constraints
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作者 Le Nguyen BINH 《International Journal of Communications, Network and System Sciences》 2008年第2期154-167,共14页
Given a set of lightpath connection requests in an all-10 Gb/s optical dense wavelength division multiplexed (DWDM) Ethernet network, lightpaths are designed. In addition the wavelength channels are assigned subject t... Given a set of lightpath connection requests in an all-10 Gb/s optical dense wavelength division multiplexed (DWDM) Ethernet network, lightpaths are designed. In addition the wavelength channels are assigned subject to minimization of the channel blocking and provisional requests satisfying the limits due to accumulative linear dispersion effects over the hops. This paper proposes a routing and wavelength assignment scheme for DWDM long-haul optical networks that includes routing, assignment and reservation of different wavelength channels operating under the Generalized Multiprotocol Label Switching (GMPLS) environment. The GMPLS framework can offer an approach to implement IP over DWDM with variable weighting assignments of routes based on the limitations due to residual dispersion accumulated on the lightwave path. The modeling is implemented under the framework of an object-oriented modeling platform OMNeT++. Network performance tests are evaluated based mainly on a long-haul terrestrial fiber mesh network composed of as well as three topologies structured as chain, ring, and mesh configurations. Blocking probability of lightpath connection requests are examined with the average link utilization in the network employing variable number of wavelength channels in association with the limits of route distance due to linear chromatic and polarization mode dispersion effects. 展开更多
关键词 DWDM optical Networks optical Transmission Systems GMPLS Routing and WAVELENGTH Assignment (RWA) WAVELENGTH routers.
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耦合腔阵列中基于里德堡相互作用调控的量子路由(英文)
5
作者 杨煦 刘磊 +1 位作者 孟壮壮 谭磊 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期830-837,共8页
建立一个单光子路由器模型,由一个中心腔与作为量子通道的交叉耦合谐振腔波导耦合,中心腔中放置两个具有里德堡相互作用的原子.在经典光场的作用下,一个受Rydberg相互作用调节的三能级原子可被视为一个路由光子的量子发射器.两种Rydber... 建立一个单光子路由器模型,由一个中心腔与作为量子通道的交叉耦合谐振腔波导耦合,中心腔中放置两个具有里德堡相互作用的原子.在经典光场的作用下,一个受Rydberg相互作用调节的三能级原子可被视为一个路由光子的量子发射器.两种Rydberg相互作用对透射光谱有不同的影响.两个不同频率的光子可以被路由,其中一个可通过控制里德堡相互作用和拉比频率关闭,一种频率的光子可以被转移.基于这些特性,该模型是一种实现多频率光子路由器的可行方案,可用于单光子器件的设计. 展开更多
关键词 量子路由 里德堡相互作用 量子光学
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基于效用函数的无源光网络动态带宽分配算法 被引量:1
6
作者 周江 陈扬 虞凌云 《计算机与现代化》 2023年第4期106-110,共5页
为解决无源光网络由于传播距离较远而导致传播时延较长、信道利用率较低的问题,提出一种基于效用函数的无源光网络动态带宽分配算法。在无源光网络上行数据传输方向上,凭借光线路终端规律性地轮询各光分配网,获取上行带宽的请求信息。... 为解决无源光网络由于传播距离较远而导致传播时延较长、信道利用率较低的问题,提出一种基于效用函数的无源光网络动态带宽分配算法。在无源光网络上行数据传输方向上,凭借光线路终端规律性地轮询各光分配网,获取上行带宽的请求信息。在无源光网络下行数据传输方向上,光线路终端把光网络的下行业务分组装入帧,并以广播的形式进行数据传输,结合此特点,利用带宽分配与微观经济学之间的相似度。以传输功率和传输信号增益,建立基于效用函数的分配问题优化模型,并通过路由器矩阵及其逆矩阵对该问题模型进行求解,得出各链路的最优传输速率,实现无源光网络动态带宽分配。实验结果表明,所提算法的信道利用率较高且时延抖动较低,能够有效提升网络动态实时性。 展开更多
关键词 无源光网络 传输信号增益 效用函数 动态带宽分配 路由器层
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全光通信网络节点功能结构研究 被引量:3
7
作者 徐荣 龚倩 +1 位作者 纪越峰 叶培大 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第11期33-38,共6页
密集波分复用 (DWDM )技术在提高传输能力的同时 ,还具有无可比拟的联网优势。使用光滤波器件或光开关就可构成重构性的具有联网功能的光分插复用器(OADM )。OADM和DWDM技术的结合构成了最佳的全光城域网解决方案。本文描述了全光通信... 密集波分复用 (DWDM )技术在提高传输能力的同时 ,还具有无可比拟的联网优势。使用光滤波器件或光开关就可构成重构性的具有联网功能的光分插复用器(OADM )。OADM和DWDM技术的结合构成了最佳的全光城域网解决方案。本文描述了全光通信网络节点功能结构 ,研究了以光转发器OUT和OADM为基础的各种全光网节点结构。 展开更多
关键词 密集波分复用 全光通信网 AON 光分插复用器 OADM 光转发器 otu 节点功能结构
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无线网络中光纤通信路由器技术的特点分析
8
作者 徐兵奇 秦川 《通信电源技术》 2023年第22期225-227,280,共4页
深入研究了基于无线网络光纤通信路由器技术的特点及其在各种应用场景中的作用,并详细探讨了该技术的工作原理和应用场景。针对网络安全问题,提出了多方面的安全性能优化措施,包括强化无线网络安全、加密通信、设备固件更新和漏洞修复... 深入研究了基于无线网络光纤通信路由器技术的特点及其在各种应用场景中的作用,并详细探讨了该技术的工作原理和应用场景。针对网络安全问题,提出了多方面的安全性能优化措施,包括强化无线网络安全、加密通信、设备固件更新和漏洞修复、网络监测和入侵检测、强化防御策略、数据备份以及灾难恢复等,以避免受到潜在威胁的侵害。通过综合应用这些安全性能优化策略,有助于促进光纤通信路由器技术在数字化时代的发展。。 展开更多
关键词 无线网络 光纤通信路由器 技术特点 优化路径
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当代光纤和光器件技术 被引量:1
9
作者 孟传良 《贵州工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2001年第2期46-49,共4页
全光网络是当今光通信的最高形式 ,它的普及关键在器件。文章论述光网络中的全波光纤、光纤放大器、DWDM光源、全光波长转换器OTU、光开关与光路由器。
关键词 光通信 全光网络 DWDM EDFA otu 全光路由器 OADM 光纤 光器件
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波长可变光网络中的动态路由和波长分配算法研究 被引量:10
10
作者 温向明 关若其 +1 位作者 朱赟 朱祥华 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期33-37,共5页
研究了光网络中的路由选择和波长分配问题 ,并结合分层图模型 ,提出了一种用于波长可变光网络的动态 RWA算法 ,它一次性地完成了寻找路由和分配波长 2个任务 .通过计算机模拟证明 ,算法借助波长转换技术提高了波长资源的利用率 .
关键词 波长可变光网络 动态路由 算法 波分复用 波长分配 光通信
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波分复用光网络中的波长路由分配策略 被引量:5
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作者 罗启彬 邱昆 张宏斌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1628-1631,共4页
路由选择和波长分配是WDM光传输网中非常重要的问题 .本文结合交叉连接节点 ,提出了一种基于最短路径的动态路由选择方案 ;然后利用这种动态的路由选择策略 ,以网络的阻塞性能为优化目标分配波长 ,达到充分利用网络资源的目的 .计算机... 路由选择和波长分配是WDM光传输网中非常重要的问题 .本文结合交叉连接节点 ,提出了一种基于最短路径的动态路由选择方案 ;然后利用这种动态的路由选择策略 ,以网络的阻塞性能为优化目标分配波长 ,达到充分利用网络资源的目的 .计算机仿真结果表明 ,无论在单纤或者多纤WDM光传输网络中 。 展开更多
关键词 波分复用 波长路由分配 光纤通信 光网络
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光突发交换边缘路由器性能分析 被引量:6
12
作者 吴龟灵 李新琬 +1 位作者 陈俊峰 陈建平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期412-415,共4页
本文详细分析了各种因素对光突发交换边缘路由器的性能的影响结果显示,不同服务等级的时延要求可以通过控制组装的最大时延得以保证;不同等级数据包长的大范围变动会导致信道分配的不公平性;边缘节点越多,丢包率越高;在总输出容量一定... 本文详细分析了各种因素对光突发交换边缘路由器的性能的影响结果显示,不同服务等级的时延要求可以通过控制组装的最大时延得以保证;不同等级数据包长的大范围变动会导致信道分配的不公平性;边缘节点越多,丢包率越高;在总输出容量一定的情况下,增加输出数据信道数可以在获得低的丢包率的同时达到较高的通道利用率,但随着边缘节点数的增加。 展开更多
关键词 光突发交换 边缘路由器 组装和调度 IPover WDM
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一种全光波长路由器的设计及性能分析研究 被引量:4
13
作者 杨春勇 王文珍 +1 位作者 刘德明 何军 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期455-458,共4页
该文基于一种简单低成本的、波长转换节点共享型全光波长路由器结构,设计了以排队理论为基础的M/M/T/T模型,研究了波长路由器在波分复用波长路由网络中的阻塞特性。数值结果表明,全光网波长路由器的阻塞特性与复用波长数目,链路波长利用... 该文基于一种简单低成本的、波长转换节点共享型全光波长路由器结构,设计了以排队理论为基础的M/M/T/T模型,研究了波长路由器在波分复用波长路由网络中的阻塞特性。数值结果表明,全光网波长路由器的阻塞特性与复用波长数目,链路波长利用率,节点接入光纤端口数,有无波长转换器密切相关。尤其在受限波长转换条件下的配置优化分析,可看出波长路由器无需可调谐器件,也能获得灵活的波长转换能力,不但可避免波长路由器因为精确调谐所开销的时间,而且所有的控制均为简单的开关控制,可降低工程实现的复杂度。 展开更多
关键词 波分复用 光交换 波长转换 波长路由器
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下一代可扩展交换机/路由器 被引量:4
14
作者 许都 朱旭东 李乐民 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期230-234,共5页
介绍了目前网络核心设备所存在的问题,分析了下一代交换机/路由器的功能需求,对所涉及的一些关键技术和体系结构问题进行了研究,讨论了关系到交换网络扩展性的光背板和体系结构技术、大容量交换单元技术和交换网络结构等问题,明确了下... 介绍了目前网络核心设备所存在的问题,分析了下一代交换机/路由器的功能需求,对所涉及的一些关键技术和体系结构问题进行了研究,讨论了关系到交换网络扩展性的光背板和体系结构技术、大容量交换单元技术和交换网络结构等问题,明确了下一代核心路由系统的发展反向。 展开更多
关键词 交换机 路由器 T比特 光背板 体系结构
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光总线交换网络输出排队两级缓冲结构与性能分析 被引量:3
15
作者 李万林 田畅 郑少仁 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期589-592,共4页
为了解决核心路由器高速无阻塞光总线交换网络体系结构中的高速大容量分组缓冲这一关键技术难题 ,本文提出了基于SRAM技术和DRAM技术相结合的输出排队分组两级缓冲结构及相关LBF -MMA存储器管理算法 ,并利用实测的网络流量数据对该缓冲... 为了解决核心路由器高速无阻塞光总线交换网络体系结构中的高速大容量分组缓冲这一关键技术难题 ,本文提出了基于SRAM技术和DRAM技术相结合的输出排队分组两级缓冲结构及相关LBF -MMA存储器管理算法 ,并利用实测的网络流量数据对该缓冲技术的性能进行了仿真分析 .分析表明 ,两级缓冲结构较好地解决了光总线交换网络中分组缓冲高速度与大容量之间的矛盾 。 展开更多
关键词 高速路由器 分组缓冲 光总线交换网络
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两种新型的OBS网络数据信道调度算法 被引量:1
16
作者 袁巍 洪佩林 +2 位作者 李津生 孙卫强 马明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期272-277,共6页
光突发交换(OBS)是实现IP/DWDM网络的一种极有前途的方案.该文提出了两种新型的OBS网络数据信道调度算法:最少波长转换(MWCT)调度算法和区分服务(SD)调度算法。通过仿真,证明了这两种算法在减少OBS网络中的光信号的波长转换和保证高优... 光突发交换(OBS)是实现IP/DWDM网络的一种极有前途的方案.该文提出了两种新型的OBS网络数据信道调度算法:最少波长转换(MWCT)调度算法和区分服务(SD)调度算法。通过仿真,证明了这两种算法在减少OBS网络中的光信号的波长转换和保证高优先级数据可靠传输方面比已有的FF和LAUC调度算法具有更好的性能。 展开更多
关键词 光突发交换 最少波长转换 调度算法 区分服务 IP/DWDM网络 数据净荷
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基于CWDM的波长转换器模块化设计 被引量:1
17
作者 徐荃 王丽蓉 仵大奎 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期263-265,共3页
在研究粗波分复用(CWDM)技术和波长转换技术的基础上,设计了一个适用于CWDM系统的波长转换器模块。该模块支持8个CWDM信道,可工作于多速率状态。模块除内部具有3R功能还具有激光器偏流指示、发送功率指示、激光器关断控制、接收功率指... 在研究粗波分复用(CWDM)技术和波长转换技术的基础上,设计了一个适用于CWDM系统的波长转换器模块。该模块支持8个CWDM信道,可工作于多速率状态。模块除内部具有3R功能还具有激光器偏流指示、发送功率指示、激光器关断控制、接收功率指示、低输入功率告警指示和速率选择等功能。实验结果表明,该模块较好地实现了波长的转换,具有较高的稳定度和实用性。 展开更多
关键词 光通信 粗波分复用 波长转换器 城域网
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WDM光网络中的共享通道保护方法 被引量:6
18
作者 王健全 张永健 顾畹仪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期851-853,共3页
本文提出了全光网中提高资源利用率的共享保护方法 ,并把此方法与专用的预选路由保护方法做了比较 ,此外 ,从光纤数 ,波长数 ,业务强度 ,共享程度和拓朴结构对该保护方法做了详细的分析 .结论表明共享保护通道可以极大提高网络的性能 ,... 本文提出了全光网中提高资源利用率的共享保护方法 ,并把此方法与专用的预选路由保护方法做了比较 ,此外 ,从光纤数 ,波长数 ,业务强度 ,共享程度和拓朴结构对该保护方法做了详细的分析 .结论表明共享保护通道可以极大提高网络的性能 ,使得网络阻塞率减低 。 展开更多
关键词 全光网 生存性 保护/恢复 共享
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OAM光通信路由器件研究 被引量:7
19
作者 郭忠义 潘珍珍 +3 位作者 龚超凡 王子坤 郭凯 周红平 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期185-197,共13页
随着轨道角动量(OAM)光通信技术的研究不断深入,OAM路由器件在提升通信系统的灵活性和实用性方面扮演着重要的角色,近些年,具有特定功能的OAM路由器件的研究得到了飞速发展。基于此,对近些年OAM路由器件的研究成果进行了概述,对其中可... 随着轨道角动量(OAM)光通信技术的研究不断深入,OAM路由器件在提升通信系统的灵活性和实用性方面扮演着重要的角色,近些年,具有特定功能的OAM路由器件的研究得到了飞速发展。基于此,对近些年OAM路由器件的研究成果进行了概述,对其中可实现信道切换、多播、滤波、添加/提取、跳变和模式划分6类OAM路由器件的原理、研究方法及优缺点进行了讨论与总结,同时对OAM路由器件未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 轨道角动量 自由空间光通信 OAM路由器件 信道复用
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应用于HIRFL-CSR控制系统中的光纤通信路由器 被引量:1
20
作者 张硕成 王丹 +2 位作者 敬岚 乔卫民 马云海 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期951-954,共4页
介绍了专门针对国家重大科学工程HIRFL-CSR控制要求而设计开发的光纤通信路由器。包括设计原理、硬件组成及应用范围。该光纤路由器具备RS232、RS485、标准以太网接口和光纤接口,可建立上述接口设备与光纤接口设备的光纤通讯网络。在工... 介绍了专门针对国家重大科学工程HIRFL-CSR控制要求而设计开发的光纤通信路由器。包括设计原理、硬件组成及应用范围。该光纤路由器具备RS232、RS485、标准以太网接口和光纤接口,可建立上述接口设备与光纤接口设备的光纤通讯网络。在工程中应用这种交换机解决了通信干扰等问题,满足了工程控制要求。 展开更多
关键词 光纤通信 路占器 网关 HIRFL-CSR
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