在网络信息量爆炸式增长、IP业务将成为电信网的主导业务的今天,光分组交换技术利用其交换容量大、带宽利用率高等优势,成为光交换网络的最终理想方案。基于光码标汜的光分组交换融合了MPLS和OCDMA的优点,近年来受到广泛的关注。本文采用理论分析、方案提出和计算机仿真的方法,围绕光码标记光分组交换进行新方案的探索和对已有方法进行改进。本论文的主要研究工作包括:(1)建立了可视化、图形化的光分组交换网仿真平台。给出了光分组交换的整体框图,讨论并推导了仿真系统中主要单元模块的数学模型,包括:光分组产生模块、光分组同步模块、核心交换节点模块、交换控制模块、光接收和BER检测模块。同时,根据单元器件和子系统的物理特性或数学模型,建立了整个系统的仿真平台。该仿真系统的建立为后续的研究工作提供了有力的实验平台。(2)提出了一种新的基于光码标记的光分组交换方案。光标记采用相干相位编码,在地址码的选择方面,使用相关性能好、码字空间大、抗干扰能力强的Gold码。同时,引入了新的光分组格式和新的节点结构。新的光分组格式由数据载荷和前后两个光码标记组成,这样的设计不仅支持可变长度的分组,同时能更精确地在时间上控制数据载荷的通过。新的节点结构具有光码标记识别和新标记写入的功能,支持标记的并行处理,节点控制和管理简单。仿真实验表明该方案提高了分组交换的速度,降低了接收端的误码率。(3)提出了一种新的光分组交换动态QoS保证方案。为了满足分组业务在实时性和可靠性方面的要求,采用新的基于丢包率和分组时延的动态QoS保证模型。该模型采用一种新的光分组格式、扩展的核心交换节点结构以及新的冲突解决策略。新的光分组格式引入了分组的QoS需求参数和实时参数;核心交换节点采用波长变换器和FDL共享循环型缓存器解决分组竞争;冲突解决策略基于一种新的比较机制。最后进行了相应的仿真实验,证明了动态QoS保证性能远优于基于优先级的静态QoS保证。