基于正交技术的大吞吐量无源光互连数据中心

发布时间：2022-10-19 19:56

　　网络数据流量的迅猛增长,以及数据中心内流量比重的大幅上升,使得数据中心的交换流量逼近了传统的电设备的带宽上限。因此,从电互连走向光互连成了数据中心必然的发展趋势。光互连能够提供电互连所无法比拟的信道容量,以应对当前爆炸式增长的带宽需求。此外,光互连的数据中心在时延,能耗,灵活性方面也具备优势。所以,光互连数据中心目前受到了学术界的广泛关注。在现在已有的结构中,信道的利用率并不高。首先,单信道的带宽利用率有限。一般情况下,一条光信道只能传送一路数据,因而数据中心的数据总吞吐量无法超过信道总数。其次,信道总的利用率往往也较低。数据中心中的每个节点一般通过多条信道与其他节点互连。然而节点一般无法同时处理多路数据,因此与之相连的多条信道就无法同时接入节点。换而言之,如果节点已接入某一信道,其他信道不得不闲置,这就降低了信道的总利用率。低的信道利用率同样也限制了数据中心的总吞吐量。因此,从“节流”的角度来说,实现单信道多数据传送和节点多信道接入,相当于提高了现有带宽资源的利用率,也能够增加数据中心的吞吐量。为此,本文针对如何实现在有限带宽资源下提高信道利用率以增加数据中心的吞吐量。首先通过理论分... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 数据中心光互连国内外研究现状及研究意义
        1.1.1 数据中心光互连的研究现状
        1.1.2 大吞吐量的无源光互连数据中心的实现意义
    1.2 光调制技术与数据中心无源光互连方案介绍
        1.2.1 数据中心无源光互连的实现原理及关键技术
        1.2.2 光调制实现原理及关键技术
    1.3 本论文主要研究内容
第2章 基于偏振复用的正交调制数据中心光互连方案
    2.1 概述
    2.2 基于偏振复用的IRZ-DPSK信号的数据中心无源光互连
        2.2.1 基于IRZ-DPSK信号数据中心无源光互连的基本方案介绍
        2.2.2 实验配置及结果分析
        2.2.3 实验可行性分析
    2.3 本章小结
第3章 基于正交叠加方案的多通道接收技术
    3.1 概述
    3.2 多通道接收方案与正交码型方案介绍
        3.2.1 多通道接收方案原理及方案介绍
        3.2.2 基于光域的正交码型叠加方案
        3.2.3 基于电域的正交码叠加方案
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 光域叠加方案结果分析
        3.3.2 电域叠加方案结果分析
    3.4 基于正交码叠加的正交滤波多通道接收方案
    3.5 本章小结
第4章 基于光标签交换的数据中心间光互连
    4.1 概述
    4.2 基于光标签交换的数据中心间互连实验方案及结果分析
        4.2.1 标记比率调制光标签方案
        4.2.2 PPM调制技术
        4.2.3 基于PPM的标记比率调制光标签方案
        4.2.4 模拟和实验结果
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作与创新点
    5.2 后续研究工作
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]光分组交换系统中载波抑制光标签的研究[J]. 徐赐坚,罗风光,王敬华.  激光技术. 2016(02)

硕士论文
[1]先进调制格式在光标记交换中的应用[D]. 隆正浩.北京邮电大学 2010



本文编号：3694009