[分享]光交換與光路由的技術(shù)原理 [復(fù)制鏈接]

　　傳統(tǒng)的光交換在交換過程中存在光變電、電變光的相互轉(zhuǎn)換，而且它們的交換容量都要受到電子器件工作速度的限制，使得整個(gè)光通信系統(tǒng)的帶寬受到限制。直接光交換可省去光／電、電／光的交換過程，充分利用光通信的寬帶特性。因此，光交換被認(rèn)為是未來寬帶通信網(wǎng)最具潛力的新一代交換技術(shù)。對(duì)光交換的探索始于上世紀(jì)70年代，80年代中期發(fā)展比較迅速。 kdp^{zW}  
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　　和電交換技術(shù)類似，光交換技術(shù)按交換方式可分為電路交換和包交換。電路交換又含有空分（SD）、時(shí)分（TD）、波分／頻分（WD／FD）等方式；包交換則有ATM光交換等方式。其原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和研究進(jìn)展?fàn)顩r如下。 zWH)\>X59  
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1、空分光交換 WIuYSt)h  
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　　空分光交換是由開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)的，開關(guān)矩陣節(jié)點(diǎn)可由機(jī)械、電或光進(jìn)行控制，按要求建立物理通道，使輸入端任一信道與輸出端任一信道相連，完成信息的交換。各種機(jī)械、電或光控制的相關(guān)器件均可構(gòu)成空分光交換。構(gòu)成光矩陣的開關(guān)有鈮酸鋰定向耦合器、微機(jī)電系統(tǒng)MEMS等。 %V+"i_{m  
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2、時(shí)分光交換 ('AAHq/  
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　　時(shí)分光交換系統(tǒng)采用光器件或光電器件作為時(shí)隙交換器，通過光讀寫門對(duì)光存儲(chǔ)器的受控有序讀寫操作完成交換動(dòng)作。因?yàn)闀r(shí)分光交換系統(tǒng)能與光傳輸系統(tǒng)很好配合構(gòu)成全光網(wǎng)，所以時(shí)分光交換技術(shù)的研究開發(fā)進(jìn)展很快，其交換速率幾乎每年提高一倍，目前已研制出幾種時(shí)分光交換系統(tǒng)。上世紀(jì)80年代中期成功地實(shí)現(xiàn)了256Mbps（4路64Mbps）彩色圖像編碼信號(hào)的光時(shí)分交換系統(tǒng)。它采用1×4鈮酸鋰定向耦合器矩陣開關(guān)作選通器，雙穩(wěn)態(tài)激光二極管作存儲(chǔ)器（開關(guān)速度1Gbps），組成單級(jí)交換模塊。上世紀(jì)90年代初又推出了512Mbps試驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)光時(shí)分交換系統(tǒng)的關(guān)鍵是開發(fā)高速光邏輯器件，即光的讀寫器件和存儲(chǔ)器件。 Js vdC]+  
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3、波分/頻分光交換 ifu!6_b.  
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　　波分交換即信號(hào)通過不同的波長，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)通路來實(shí)現(xiàn)，由波長開關(guān)進(jìn)行交換。波分光交換網(wǎng)絡(luò)由波長復(fù)用器／去復(fù)用器、波長選擇空間開關(guān)和波長互換器（波長開關(guān)）組成。 vbd)L$$20+  
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　　目前已研制成波分復(fù)用數(shù)在10左右的波分光交換實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。最近開發(fā)出一種太比級(jí)光波分交換系統(tǒng)，它采用的波分復(fù)用數(shù)為128，最大終端數(shù)達(dá)2048，復(fù)用級(jí)相當(dāng)于1．2Tbps的交換吞吐量。 >^GV #z  
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4、ATM光交換 JgA{1@h  
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　　ATM光交換遵循電領(lǐng)域ATM交換的基本原理，采用波分復(fù)用、電或光緩沖技術(shù)，由信元波長進(jìn)行選路。依照信元的波長，信元被選路到輸出端口的光緩沖存儲(chǔ)器中，然后將選路到同一輸出端口的信元存儲(chǔ)于輸入公用的光緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)，完成交換的目的。