| cyqdesign |
2008-04-12 00:30 |
光交換與光路由的技術(shù)原理
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。 8jnz}aBd
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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)特點和研究進(jìn)展?fàn)顩r如下。 8l)
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1、空分光交換 49h0^;xlo:
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空分光交換是由開關(guān)矩陣實現(xiàn)的，開關(guān)矩陣節(jié)點可由機械、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、微機電系統(tǒng)MEMS等。 TSto9 $}*
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2、時分光交換 v'ay.oVzw
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時分光交換系統(tǒng)采用光器件或光電器件作為時隙交換器，通過光讀寫門對光存儲器的受控有序讀寫操作完成交換動作。因為時分光交換系統(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分光交換系統(tǒng)。上世紀(jì)80年代中期成功地實現(xiàn)了256Mbps（4路64Mbps）彩色圖像編碼信號的光時分交換系統(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)激光二極管作存儲器（開關(guān)速度1Gbps），組成單級交換模塊。上世紀(jì)90年代初又推出了512Mbps試驗系統(tǒng)。實現(xiàn)光時分交換系統(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器件。 j% tEZ"H
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3、波分/頻分光交換 {B{i(6C(
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波分交換即信號通過不同的波長，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)通路來實現(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。 Zf:]Gq1
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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驗系統(tǒng)。最近開發(fā)出一種太比級光波分交換系統(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)用級相當(dāng)于1．2Tbps的交換吞吐量。 fI:H8
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4、ATM光交換 N}Q FGX
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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器中，然后將選路到同一輸出端口的信元存儲于輸入公用的光緩沖存儲器內(nèi)，完成交換的目的。
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