2、電交換結(jié)構(gòu)
當(dāng)光纖從街道進(jìn)入端局時(shí)，通常要先對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理，包括信號(hào)放大、光性能監(jiān)測(cè)以及將波長(zhǎng)解復(fù)用到獨(dú)立的物理光纖上。所有這些操作對(duì)于光交換方案來(lái)說(shuō)都是通用的。下一步是將每一個(gè)長(zhǎng)距DWDM信號(hào)送到轉(zhuǎn)發(fā)器中，后者從長(zhǎng)途側(cè)接收光信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)流，然后將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)短距（1310nm）光信號(hào)。轉(zhuǎn)發(fā)器的主要功能是接收長(zhǎng)距信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為短距信號(hào)。這一短距信號(hào)在端局內(nèi)被傳送到光交換機(jī)。光交換機(jī)將短距信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后交換到另一端口，然后將其再轉(zhuǎn)換為短距信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了這種轉(zhuǎn)換的交換機(jī)被稱為光-電-光（OEO）交換機(jī)。處理過(guò)程的最后一步是通過(guò)另一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器將短距信號(hào)再轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)距信號(hào)并將其復(fù)用到光纖中。
在這種模型中，光交換機(jī)的主要功能是將一根光纖上的每一個(gè)輸入波長(zhǎng)連接到另一根光纖的一個(gè)不同的波長(zhǎng)。一般說(shuō)來(lái)，任何輸入流都可通過(guò)交換被轉(zhuǎn)移到任何光纖上的任何可用波長(zhǎng)上。這是一種非常靈活的結(jié)構(gòu)，它還能方便地執(zhí)行信號(hào)的再生并允許對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行SONET水平上的性能監(jiān)測(cè)。這種體系結(jié)構(gòu)的成本完全取決于光電（OE）轉(zhuǎn)換。
3、純光交換結(jié)構(gòu)
長(zhǎng)途網(wǎng)中所使用的純光交換機(jī)有兩種模型。在這一例子中，與電模型類似，第一步也是光信號(hào)處理。分離的波長(zhǎng)被識(shí)別后便直接通過(guò)純光結(jié)構(gòu)被交換到輸出端，然后，這些波長(zhǎng)在輸出端經(jīng)光信號(hào)處理被送到下一條鏈路進(jìn)行傳輸。這種模型很顯然幾乎沒(méi)有OE轉(zhuǎn)換，但它失去了一些關(guān)鍵功能。
全光模型主要有三個(gè)局限性，其中最重要的是輸入波長(zhǎng)和輸出波長(zhǎng)必須相同。在一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)中，這很快就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。例如，在兩個(gè)不同的輸入光纖上的第35號(hào)通道都要求輸出到同一根光纖時(shí)，由于在輸出光纖中只能有一個(gè)第35號(hào)通道而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此只有一個(gè)信號(hào)將會(huì)被允許通過(guò)，而另一個(gè)信號(hào)則不能使用相同的路由。這種現(xiàn)象稱為波長(zhǎng)阻塞。
這種簡(jiǎn)單模型的第二個(gè)問(wèn)題是它不能在SONET層上完成性能監(jiān)測(cè)。這一功能在光層不能被簡(jiǎn)單地復(fù)制。全光模型存在的第三個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題是它只能對(duì)整個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行交換。大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商都希望能在他們的核心網(wǎng)中交換OC-48信號(hào)。如果光纖傳輸速率為OC-48，那么交換是不成問(wèn)題的。但是在現(xiàn)有的核心網(wǎng)中更常見(jiàn)的傳輸速率是OC-192，這不是運(yùn)營(yíng)商所希望的傳輸粒度。當(dāng)傳輸速率超過(guò)OC-192時(shí)情況會(huì)變得更困難。注意：我們忽略了在單一鏡面上交換多個(gè)波長(zhǎng)的例子。這屬于不同的應(yīng)用范籌。
四、光交換技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、智能自動(dòng)化
智能自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)即網(wǎng)絡(luò)的管理和控制具有智能化特點(diǎn)，能夠動(dòng)態(tài)、自動(dòng)地完成端到端光通道的建立、拆除和修改。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)該能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰ⒖捎玫馁Y源信息、配置信息等動(dòng)態(tài)指配最佳恢復(fù)路由。對(duì)這種技術(shù)的需求源自互聯(lián)網(wǎng)容量的增長(zhǎng)。容量的增長(zhǎng)要求光交換層的交換能力不斷增強(qiáng)，使之向更易于管理、更加靈活和更具有健壯性，同時(shí)業(yè)務(wù)指配和故障恢復(fù)也能夠更快地自動(dòng)完成并具有智能性的方向發(fā)展。近期，在組網(wǎng)技術(shù)方面的兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展使得對(duì)光網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)指配成為可能。首先是可重構(gòu)型的光聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)成功，如光交叉連接器和光分插復(fù)用器，使得由運(yùn)營(yíng)商動(dòng)態(tài)支配帶寬成為現(xiàn)實(shí)。另外，由于在IP路由器、ATM交換機(jī)等設(shè)備中強(qiáng)化了新的流量技術(shù)和路由技術(shù)，使這些設(shè)備具有了動(dòng)態(tài)決定增減帶寬的能力。這兩種技術(shù)的使用，為傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)引入了智能控制和管理信令，從而使光網(wǎng)絡(luò)具有了智能性和自動(dòng)性，為發(fā)展按需分配帶寬和買(mǎi)賣帶寬的新型商業(yè) 模式提供了條件。