第11章光交换技术81.ppt

（3）支持流量工程，网络可根据业务需求，实时动态地调整网络资源，实现最佳配置。 （4）支持Mesh组网保护，增强了网络的可生存性。 （5）便于引入新的业务类型，如按需带宽业务（BOD）、波长批发、波长出租、分级的带宽业务（SLA）和光层虚拟专网等。 3．ASON的关键技术 ? ASON的实现依赖其控制机制，包括自动发现、路由、信令、呼叫和连接控制，以及保护和恢复机制等。 4．向ASON的演进 （1）重叠模型 （2）集成模型 ? 时隙交换离不开存储器，由于光存储器以及光计算机还没有达到实用阶段，所以一般采用光延时器件实现光存储，如前面11.2节中提到的光纤延时线存储器和双稳态激光二极管光存储器。 ? 采用光延时器件实现时分光交换网络的工作原理是：先把时分复用光信号通过光分路器分成多个单路光信号，然后让这些信号分别经过不同的光延时器件，以获得不同的延时，再把这些信号通过光合路器重新复合起来，时隙互换就完成了。 ? 时分光交换原理示意如图11-10所示。 图11-10 时分光交换原理 11.3.3 波分光交换网络 ? 波分光交换可以采用波长变换或波长选择两种方法来实现。 ? 波长开关是完成波分交换的关键部件，其交换原理如图11-11所示。 图11-11 波分交换原理 图11-12 波长选择型波分交换网络结构 11.3.4 混合型光交换网络 图11-13 波分-空分-波分混合型光交换网络结构 11.3.5 自由空间光交换网络 ? 由于光波作为载波在自由空间传输的带宽巨大（约为100THz），为了充分利用带宽资源，科学家们开始研究自由空间光交换网络系统。 ? 在空间无干涉地控制光的路径的光交换称为自由空间光交换。 ? 它是最早的光交换，其构成比较简单，只要移动棱镜或透镜即可。 ? 典型的自由空间光交换是由二维光极化控制的阵列或开关门器件组成。 ? 另外，使用全息光交换技术也可以构成大规模的自由空间光交换系统，而且无需多级互连。 ?自由空间光交换网络可以由多个2×2光交叉元件组成，除了前面介绍过的耦合光波导元件具有交叉和平行连接两种状态，可以构成2?2光交叉连接外，极化控制的两块双折射片也具有这种特性。 图11-14 由两块双折射片构成的空间光交叉连接元件 图11-15 自电光效应器件的结构及其特性曲线 11.4 光交换系统 1．光交换技术分类 ? 和电交换技术类似，光交换方式可分为光路光交换和分组光交换两大类型，如图11-16所示。 ? 不同的光交换技术完成不同粒度的信息交换，其中，波导空分、自由空间光和波分光交换类似于电路交换，是粗粒度的信道分割；时分交换或分组交换的信道分割粒度较细。 图11-16 光交换技术分类 2．OADM和OXC ? 组成WDM光网络的主要节点设备是OADM（Optical Add-Drop Multiplexer，光分插复用器）和OXC（Optical Cross-Connect，光交叉连接器），二者通常由WDM复用/解复用器、光交换网络（矩阵）、波长转换器和节点管理系统组成，主要完成光路上下、光层带宽管理、光网络的保护、恢复和动态重构等功能。 图11-17 基于波分复用/解复用和光开关的OADM结构示意 图11-18 波长交叉连接示意 图11-19 波长变换交叉连接示意 3．光分组交换系统 ? 光分组交换能够在非常小的粒度上实现光交换/选路，极大地提高光网络的灵活性和带宽利用率，非常适合数据业务的发展，是未来光网络的发展方向。 ? 光分组交换系统的结构如图11-20所示，它主要由输入/输出接口、交换模块和控制单元等组成。 ? 其关键技术主要包括光分组产生、同步、缓存、再生、光分组头重写及分组之间的光功率均衡等。 图11-20 光分组交换系统结构示意图 ? 光分组交换具有下列特点： （1）交换粒度小，能与IP分组很好地兼容。 （2）容量大、可配置、数据率和格式透明，可支持不同类型的数据交换。 （3）提供端到端的光通道或者无连接传输，带宽利用效率高，适应性好，能提供各种服务。 （4）将大量的交换业务转移到光域，交换容量与WDM传输容量匹配，同时便于与OXC、MPLS等新技术结合，实现网络优化与资源的合理利用，资源利用率高、适应突发数据能力强。 ? 但光分组交换也存在下列不足： （1）实现复杂，对光器件的性能要求高，光逻辑器件不成熟。 （2）缺乏深度和快速的光记忆器件，在光域难以实现与电路由器相同的光路由器。 （3）由于突发数据分组需要在中间节点存储转发，需要有效的光随机存储器。 （4）在光分组交换节点处，难以实现多个输入分组的精确同步，需要灵活高效的光域同步技术。 11.5 自动交换光网络 ? 20世纪90年代以