光交換技術(shù),光交換技術(shù)原理是什么?

(相關(guān)資料圖)

光交換技術(shù)可以分成光路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)。光路交換又可分成三種類(lèi)型，即空分(SD)、時(shí)分(TD)和波分/頻分(WD/FD)光交換，以及由這些交換組合而成的結(jié)合型。其中空分交換按光矩陣開(kāi)關(guān)所使用的技術(shù)又分成兩類(lèi)，一是基于波導(dǎo)技術(shù)的波導(dǎo)空分，另一個(gè)是使用自由空間光傳播技術(shù)的自由空分光交換。光分組交換中，異步傳送模式是近年來(lái)廣泛研究的一種方式。

日本開(kāi)發(fā)了兩種空分光交換系統(tǒng)――多媒體交換系統(tǒng)和模塊光互連器。兩種系統(tǒng)均采用8×8二氧化硅光開(kāi)關(guān)。多媒體光交換系統(tǒng)支持G4傳真、10Mpbs局域網(wǎng)和400Mpbs的高清晰度電視。

光時(shí)分交換技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)展很快，交換速率幾乎每年提高一倍。1996年推出了世界上第一臺(tái)采用光纖延遲線(xiàn)和4×4鈮酸鋰光開(kāi)關(guān)的32Mpbs時(shí)分復(fù)用交換系統(tǒng)。光波分交換能充分利用光路的寬帶特性，不需要高速率交換，技術(shù)上較易實(shí)現(xiàn)。1997年采用高速M(fèi)I(Michelson Interferometer)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的20Gbps波分復(fù)用光交換系統(tǒng)問(wèn)世。

采用極短脈沖的超高速ATM光交換機(jī)較為普遍，交換容量可達(dá)64Gpbs，目前已有實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。

目錄

1 光分組網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)

2 光分組交換技術(shù)特點(diǎn)

3 光分組技術(shù)的制約因素

4 光突發(fā)交換的應(yīng)用前景

5 光突發(fā)交換技術(shù)中的問(wèn)題

6 光交換系統(tǒng)中的技術(shù)熱點(diǎn)

7 光交換的市場(chǎng)前景

8 緣起

9 ASON 的特點(diǎn)

10 ASON 的組成

11 ASON 業(yè)務(wù)連接類(lèi)型

12 現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)用ASON 業(yè)務(wù)需要解決的問(wèn)題

光交換技術(shù)

密集波分復(fù)用技術(shù)的進(jìn)步使得一根光纖上能夠承載上百個(gè)波長(zhǎng)信道，傳輸帶寬最高記錄已經(jīng)達(dá)到了T比特級(jí)。同時(shí)，現(xiàn)有的大部分情況是光纖在傳輸部分帶寬幾乎無(wú)限——200Tb/s，窗口200nm。相反，在交換部分，僅僅只有幾個(gè)Gb/s，這是因?yàn)殡娮拥谋菊魈匦灾萍s了它在交換部分的處理能力和交換速度。所以，許多研究機(jī)構(gòu)致力于研究和開(kāi)發(fā)光交換/光路由技術(shù)，試圖在光子層面上完成網(wǎng)絡(luò)交換工作，消除電子瓶頸的影響。當(dāng)全光交換系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)，就足夠可以滿(mǎn)足飛速增長(zhǎng)的帶寬和處理速度需求，同時(shí)能減少多達(dá)75%的網(wǎng)絡(luò)成本，具有誘人的市場(chǎng)前景。

光交換技術(shù)

光信號(hào)處理可以是線(xiàn)路級(jí)的、分組級(jí)的或比特級(jí)的。WDM光傳輸網(wǎng)屬于線(xiàn)路級(jí)的光信號(hào)處理，類(lèi)似于現(xiàn)存的電路交換網(wǎng)，是粗粒度的信道分割;光時(shí)分復(fù)用OTDM 是比特級(jí)的光信號(hào)處理，由于對(duì)光器件的工作速度要求很高，盡管?chē)?guó)內(nèi)外的研究人員做了很大努力，但離實(shí)用還有相當(dāng)?shù)木嚯x;光分組交換網(wǎng)屬于分組級(jí)的光信號(hào)處理，和OTDM相比對(duì)光器件工作速度的要求大大降低，與WDM相比能更加靈活、有效地提高帶寬利用率。隨著交換和路由技術(shù)在處理速度和容量方面的巨大進(jìn)步，OPS技術(shù)已經(jīng)在一些領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。

光分組網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)

全光分組交換網(wǎng)可分成兩大類(lèi)：時(shí)隙和非時(shí)隙。在時(shí)隙網(wǎng)絡(luò)中，分組長(zhǎng)度是固定的，并在時(shí)隙中傳輸。時(shí)隙的長(zhǎng)度應(yīng)大于分組的時(shí)限，以便在分組的前后設(shè)置保護(hù)間隔。在非時(shí)隙網(wǎng)絡(luò)中，分組的大小是可變的，而且在交換之前，不需要排列，異步的，自由地交換每一個(gè)分組。這種網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)性較大，分組丟失率較高。但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要同步，分組的分割和重組不需要在輸入輸出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，更適合于原始IP業(yè)務(wù)，而且緩存容量較大的非時(shí)隙型網(wǎng)絡(luò)性能良好。

光分組交換技術(shù)特點(diǎn)

在光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，非常重要的是減少當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中協(xié)議層的數(shù)目，保留已有功能，并盡量利用現(xiàn)有的光技術(shù)。而光分組交換技術(shù)獨(dú)秀之處在于：

大容量、數(shù)據(jù)率和格式的透明性、可配置性等特點(diǎn)，支持未來(lái)不同類(lèi)型數(shù)據(jù)

能提供端到端的光通道或者無(wú)連接的傳輸

帶寬利用效率高，能提供各種服務(wù)，滿(mǎn)足客戶(hù)的需求

把大量的交換業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到光域，交換容量與WDM傳輸容量匹配，同時(shí)光分組技術(shù)與OXC、MPLS等新技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與資源的合理利用因而，光分組交換技術(shù)勢(shì)必成為下一代全光網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的“寵兒”。

光分組技術(shù)的制約因素

光分組交換的關(guān)鍵技術(shù)有光分組的產(chǎn)生、同步、緩存、再生，光分組頭重寫(xiě)及分組之間的光功率的均衡等。光分組交換技術(shù)與電分組技術(shù)相比，光分組交換技術(shù)經(jīng)歷了近10年的研究，卻還沒(méi)有達(dá)到實(shí)用化，主要有兩大原因：第一是缺乏深度和快速光記憶器件，在光域難以實(shí)現(xiàn)與電路由器相同的光路由器;第二是相對(duì)于成熟的硅工業(yè)而言，光分組交換的集成度很低，這是由于光分組本身固有的限制以及這方面工作的不足造成的。通過(guò)近期的技術(shù)突破與智能的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，可充分地利用光與電的優(yōu)勢(shì)來(lái)克服這些不利因素。

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