新颖的WDMEPON动态带宽调度算法

对WDM EPON的ONU授权调度技术进行了研究,采用调度理论的方法来解决授权调度问题。将授权调度和波长分配进行结合,并将其形式化为矩形Packing问题,采用拟人的策略,提出了基于欧氏距离的高效用ONU带宽分配策略,为WDM EPON中ONU授权调度问题的快速求解提供了一种高效的启发式算法。进一步模拟实验表明,提出的算法可以减少平均分组时延,提高网络带宽利用率,表明算法对授权调度的有效性。

Ad Hoc网络中一种基于环状分层结构的组密钥协商协议

移动ad hoc网络是一种新型的移动多跳无线网络。其自身的特征,如网络规模庞大、动态的拓扑结构、有限的计算、通信和存储能力等,使得传统的密钥分配和管理机制无法直接应用于该网络。提出了一种新的适用于移动ad hoc网络的组密钥协商协议。该协议在环状分层结构上基于多线性映射进行组密钥的协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销与低通信开销的优势,较好地解决了在移动ad hoc网络中进行组密钥协商时所遇到的节点能量受限问题,适用于移动ad hoc网络。

一种新型的负载均衡-交叉点缓冲交换结构

针对混合输入-交叉点队列(CICQ)交换结构受限于"流控通信延时"、"需要2倍内部加速仿真输出队列(OQ)交换"以及单纯交叉点缓冲(CQ)存在"非均衡流量模式下吞吐量性能不足"等问题,本文提出一种新型的"负载均衡交叉点缓冲交换结构".采用固定模式时隙轮转匹配进行负载均衡处理,将到达输入端口的非均衡流量转化为近似均衡流量并且平均分配到同一输出端口对应的交叉缓冲中,从而可以利用较小的交叉点缓冲来模拟输出队列调度,简化调度过程并且提高吞吐量.理论分析证明了这种新结构的稳定性以及模拟输出队列交换的能力.同时仿真表明,采用该交换结构可以在不需要内部加速的条件下获得相当于输出队列交换的性能,并且有效地解决了交叉点缓冲队列非均衡流量性能不足的问题.

基于汉明距离的无线传感器网络密钥预分配方案

无线传感器网络自身的特征,如网络规模庞大,动态的拓扑结构,有限的计算、通信和存储能力等,使得传统的密钥分配和管理机制无法直接应用。基于汉明距离提出了一种新的适用于无线传感器网络的密钥预分配方案。该方案将对称密钥系统和非对称密钥系统结合起来,并借助汉明距离的概念在无线传感器网络中实现了密钥的分配和管理。与随机密钥预分配方案相比,本方案在健壮性和安全性方面具有一定的优势,其计算和存储开销也不大,具有一定的实用性。

一种新的二分路由查找方法

分析路由表前缀间的覆盖关系特征,证明了前缀覆盖级别集合符合二分查找特性,提出一种基于前缀覆盖级别的二分路由查找算法,和传统基于前缀长度或者前缀值的线性或者二分查找算法相比,在查找性能、路由更新和存储空间方面具有优势,本方法可以在O(log2m ax_level+1)个TCAM时钟周期内完成1次路由查找,其中m ax_level为最大的前缀覆盖级别,目前m ax_level不超过7;本方法无需前缀扩展和排序,支持路由增量更新;另外,传统TCAM路由查找相比,可以节省功耗约50%.

基于分层网格的无线传感器网络密钥预分配方案

无线传感器网络自身的特征,如网络规模庞大、动态的拓扑结构、有限的计算、通信和存储能力等,使得传统的密钥分配和管理机制无法进行直接应用。基于分层网格提出了一种新的适用于无线传感器网络的密钥预分配方案。该方案采用多项式方法在传感器节点间建立共享密钥,并引入分层网格结构实施密钥的预分配。这种设计方法有效地降低了部分节点被俘获后对网络安全造成的影响,增强了网络的健壮性,而且其计算和存储开销也不大,具有一定的实用性。

城域网PBT技术中OAM的实现

主要介绍了OAM技术在PBT中的实现。首先说明了PBT相关技术,然后阐述了基于IEEE802.1ag和ITU-TY.1731的OAM功能。分析研究了OAM技术在PBT上的实现。

一种基于微机电系统技术的新型波长选择开关

波长选择开关(WSS)被认为是最重要的波长引擎技术,已成为运营商在下一代网络部署中的关键器件。提出了一种新型的波长选择开关结构,用基于一维的微电机系统(MEMS)转镜实现切换的功能和透射式MEMS衰减器技术实现无干扰(Hitless)功能,相对于使用二维MEMS转镜同时实现波长切换和Hitless功能的WSS。其具有技术成熟,成本相对低廉等优点。理论分析并数值模拟了该WSS的几个关键参数,实际制作并测试了这种新型的WSS,实现了最大衰减量约34 dB,插入损耗约6.4 dB,通道内色散变化范围为-1.64～6 ps/nm,与数值模拟结果能够较好地吻合。

纳米压印制作半导体激光器的分布反馈光栅

分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长的DFB激光器),光栅中间具有λ/4相移结构。采用纳米压印技术制作的DFB光栅相对于通常双光束干涉法制作的光栅具有更好的均匀性以及更低的线条粗糙度,而且解决了双光束干涉法无法制作非均匀光栅的技术难题。相对于电子束直写光刻法,采用纳米压印技术制作DFB光栅具有快速与低成本的优势。采用纳米压印技术在InP基片上成功制作具有相移结构的DFB光栅,为进一步进行低成本高性能的半导体激光器芯片的制作奠定了良好基础。

基于TCAM的范围匹配方法——C-TCAM

提出一种基于TCAM的范围匹配方法——C-TCAM(compressed TCAM)。空间方面,通过二级压缩存储,C-TCAM可以将2个扩展后的TCAM表项压缩成一个,最坏情况下范围扩张因子为W 1或者W 2,提高了空间利用率;功耗方面,通过一种新的TCAM查找算法来避免无效表项参与比较从而降低了功耗;分析和仿真显示C-TCAM方法在实现性能分组分类的同时在空间利用率、功耗等方面具有优势。

用于分布反馈光栅的纳米压印模板制作

高质量、低成本的压印模板的获得是采用纳米压印技术制作分布反馈光栅的难点,本文采用双层金属掩模及lift-off金属剥离方法制作了适用于紫外压印技术的石英基压印模板。首先,采用电子束光刻技术在镀钛的石英基片表面直写出DFB光栅的光刻胶图形,接着,在其表面溅射一层金属镍并进行金属剥离得到与光刻胶相对的图形,最后采用电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术将光栅图形转移到石英基片上,并对模板的表面进行了防粘连处理。所制作的DFB光栅压印模板周期为200nm,光栅中间具有λ/4相移结构,适用于1 310nm波长的相移型DFB半导体激光器光栅的制作。

用多层掩模去除纳米压印工艺中的残胶

纳米压印工艺中的压印胶在固化后会发生聚合物的铰链,生成高分子聚合物,很难被一般有机溶剂清除,从而影响器件的性能。为有效去除压印残胶,提出一种利用多层掩模去除残胶的方法。该方法首先在基片和压印胶之间沉积一层50nm的二氧化硅作为硬掩模;接着用纳米压印工艺将光栅图形转移到压印胶上,再用干法刻蚀将光栅图形转移到基片上;最后,放入BOE(buffered oxide etchant)中漂洗数秒以去除残胶。文中总结了刻蚀底胶时间对光栅占空比的影响,对比了经过多层掩模去残胶和传统去残胶的方法处理后的光栅形貌。电镜图片结果显示,采用本文方法经过漂洗的光栅表面残胶去除干净,形貌良好,其周期约为240nm,深度约为82nm。实验表明,多层掩模去残胶的方法不仅能够有效地去除刻蚀残胶,同时能够避免光栅形貌的损坏。

Leaf-TCAM:一种并行IP路由查找方法及性能分析

分析了互联网路由表和路由更新的特征,提出了一种基于叶子节点进行路由表分区的并行IP路由查找方法Leaf-TCAM,分区子表按照流量特征在K个TCAM芯片中进行均衡分布。分析表明,该路由查找方法在引入0.1*(K-1)冗余的前提下具有K-1倍加速因子。该方法无需进行前缀扩展,90%以上的路由前缀无需排序,可以采用随机更新;同时还具有分区均匀、分区溢出代价小等特点,而功耗只有传统单片方案的12%。

高速低功耗深度报文检测方法

针对基于三态内容寻址存储器(TCAM,ternary content addressable memory)的深度报文检测(DPI,deep packet inspection)存在的高功耗问题,提出一种分级DPI方法BF-TCAM。第一级采用低功耗的并行布鲁姆过滤器(bloom fliter)排除无需检测的正常报文;第二级采用TCAM对真正需要检测的攻击报文和第一级的假阳性误判报文做进一步的检测。由于网络流量中大部分报文是正常报文,攻击报文在其中只占很少的部分,布鲁姆过滤器的假阴性(false negative)概率为0,可以保证不会产生漏检,假阳性概率很低,可以保证高速DPI检测的同时大大地降低功耗。

城域以太网中基于抖动检测的拥塞控制算法

提出了一种在城域以太网节点设备中基于抖动检测的拥塞控制算法(JDCC算法)。通过检测和丢弃那些时延抖动值超过用户容忍门限值的数据分组,给正常的数据分组提供了更高的带宽,提高了实时多媒体流在城域以太网中传输的服务质量。实验结果表明JDCC算法可以更有效地降低实时多媒体流的平均时延抖动,且能提高有效吞吐量。

一种低偏振可调谐光滤波器的优化设计

光通信系统要求可调谐光滤波器(TOF)隔离度高,偏振敏感性低,目前基于角度调谐滤光片技术的TOF很难满足这一要求。通过膜系仿真分析了此类TOF透射谱劣化的原因。针对不同偏振态的光束在倾斜入射时中心波长及带宽分离现象,提出一种对称反转光路对TOF透射谱进行优化,可在整个透射范围内(C波段)将TOF的隔离度提高到30dB以上,偏振相关损耗减少至0.2dB以下。同时由于光路的对称性,不同偏振光光程相同,避免了添加额外的波片补偿装置。研制样品经过测试,实现了C波段内96个ITU-T通道的调谐,实验所得结果与理论相吻合。

可调谐光滤波器的发展及其DWDM应用

可调谐光滤波器是未来全光网络中的核心光器件,在DWDM系统中发挥着重要的作用。对几种常用并极具发展潜力的可调谐光滤波器的工作原理、结构、性能以及最新进展分别进行了介绍,指出了各自的功能和缺陷。最后给出了可调谐光滤波器在可重构光分叉复用和光性能监测方面的应用。

超窄带宽可调光滤波器的研究

为了降低可调光滤波器的带宽,采用双光栅结构和基于微机电系统的反射镜相结合的方法,构建了具有波长连续可调谐的超窄带宽滤波器,并进行了理论分析和实验验证,取得了滤波带宽小于0.4nm的数据。结果表明,双光栅结构的光滤波器具有性能稳定、重复性优良的性能特点,并且很好地满足了带宽需求。这种结构显著降低了可调谐光滤波器的滤波带宽,提高了系统的稳定性。