期刊基本信息
光通信研究 第49卷 第6期
针对基于位索引显示复制(BIER)的大规模软件定义网络(SDN)组播中,可能存在特定长度的比特串(BitString)无法表示所有BIER转发路由器(BFRs)的问题,文章设计了一种分域分层(HD)-BIER模型,并设计了其构建算法。
HD-BIER模型是由多个小规模子域(SD)组成的多层BIER网络,使BIER在大规模网络中能够支持超过BitString表示容量的设备数量。文章提出的HD-BIER构建算法综合考虑了BitString长度(BSL)限制、节点之间的链路长度与网络的连通性,并基于社区划分算法的思想,引入基于节点相似度的模块度函数作为BIER SD划分结果的评价指标,采用自底向上方式动态构建HD-BIER网络。
仿真实验表明,在节点数量超出BSL的简单和复杂网络中,HD-BIER构建算法均能有效构建突破BSL限制的HD-BIER网络,且所构建的HD-BIER模型在BitString逐层封装和解封的方式下不仅能够保证组播业务数据流的正常传输,还能在此过程中不影响SDN组播通信性能。
仿真结果证明,所提HD-BIER模型为更大规模的网络提供了有效的组播业务支持方案。
光交叉连接(OXC)技术解决了光传送网(OTN)系统电交叉能力不足的部分问题以及固定光分插复用器(FOADM)/可重构光分插复用器(ROADM)板卡间复杂的手工连纤和调度不灵活问题。文章研究了如何在OTN城域网(MAN)中引入OXC技术提升网络的灵活性,并解决了OXC过于集中带来的一些网络安全问题。
文章介绍了OXC技术的优势,综述了现网OTN系统的架构以及承载业务的安全配置模式。通过建立各种OXC应用模型,比较分析了各类模型的灵活性和安全性等。
在现网中进行测试,并总结各类模型评价指标,找出了最优的应用方案。
文章创新地提出了一种基于OXC的全光MAN建设模型以促进OXC技术的应用发展,加强算力间的调度能力,形成算网一体化新型基础设施,为用户提供了低时延、高可靠、端到端的算力连接。
软件定义网络(SDN)设备规模日益增大,承载的业务越来越多。针对传统光传送网(OTN)设备使用简单网络管理协议(SNMP)采集性能数据不能解决大规模和高性能网络管理的问题,文章提出了基于Telemetry架构的OTN设备性能采集系统。
通过设计分布式数据模型转换和数据编码架构,提高数据转换和编码效率以及采集系统的规模,同时均衡设备算力,设备以秒级周期定时采集并上报性能数据到采集器。
文章对使用SNMP和部署Telemetry系统设备的性能采集能力进行了实验对比分析。
结果表明,系统在数据模型转换和编码、数据传输效率、采集数据的时效性以及数据获取的灵活性方面更有优势,满足SDN对智能运维的要求。
围绕建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略目标,按照促进先进信息通信技术与先进能源技术深度融合应用,着力提升电力通信网对电网安全运行支撑保障能力的总体要求,苏州电力自2019年起规划建设220 kV保护专用通信网。目前苏州地区220 kV继电保护通道存在抢修时间较长、通信柜位资源占用较多、保护业务和通信业务混合组网等问题,对电网安全运行构成隐患。
文章分析了苏州地区220 kV继电保护通道现状及存在的问题,结合苏州市光通信网络实际情况,提出了采用2 Mbit/s光接口直连保护设备的方式承载继电保护B口通道,并细化了电源改造方案、组网模式、保护业务承载模式和网络管理承载模式。
苏州电力通过定制与继电保护业务匹配的小型专用通信传输设备,利用光纤直达通道和保护专用通信网复用通道的各自特点,建设了一张覆盖所有具有220 kV出线站点的保护专用通信网。
保护专用通信网接入集中传输设备的网管监控继电保护通道,实现了继电保护通道的可观性和可测性,具有故障快速定位、故障隔离和通道迂回等优势,全面提升了继电保护通道的可靠性、独立性、灵活性和运维便利性,取得了显著的应用成效及创新成果,同时,为保护通道“3路由”应用做出了有益的探索。
针对400 Gbit/s双偏振(DP)-16正交幅度调制(QAM)相干光接收机应用的核心线性跨阻放大器(TIA)实现问题。
文章基于先进锗硅异质结双极型互补氧化物半导体(SiGe BiCMOS HBT)工艺实现了一种64 GBaud双通道差分线性TIA。芯片核心由两路完全相同的信号放大通道组成,以输入放大相干接收的I和Q分量。信号放大通道电路采用全差分电压并联负反馈结构作为核心TIA,采用两级差分可变增益放大器(VGA)级联结构实现进一步信号放大,单端输出阻抗50 Ω的电流模逻辑(CML)缓冲器作为输出级。在输入两端,分别引入了独立的直流恢复(DCR)环路以消除输入信号直流分量及差分输出直流失调,并引入了全差分直流失调消除(DCOC)以消除工艺失配产生的输出直流失调,提高电路线性度。为了提高输入动态线性范围,引入了自动增益控制(AGC)电路以自动根据输入信号强度调节TIA跨阻及VGA增益,避免信号饱和失真;为了优化输出阻抗匹配,减小静电放电(ESD)二极管寄生电容影响,输出级采用了三端口桥式-T网络(T-Coil)电感峰化负载结构,以改善输出回损,提高带宽。芯片采用先进SiGe BiCMOS HBT工艺设计制造,裸片尺寸为1.6 mm×1.8 mm,通道间距为625 μm。芯片搭配结电容Cpd=50 fF的光电二极管(PD)及相干接收光路元器件封装成集成相干接收机(ICR)组件进行测试。
封测结果表明,该芯片小信号跨阻增益为差分5 kΩ,3 dB带宽为32 GHz,总谐波(THD)小于2%,饱和输入功率达到3 dBm,整个芯片由3.3 V单电源供电,静态功耗仅为250 mW。
芯片可用于64 GBaud的相干接收应用,配合DP-16QAM调制,可实现单波400 Gbit/s传输应用。