通信工程师考试交换技术培训光交换的概念

交换技术与网络管控 责任编辑:love112911 2013-05-14

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6.4 光交换技术

6.4.1 光交换的概念

21世纪的通信网应该是能提供各种通信业务的、具有巨大通信能力的B-ISDN.网路业务将以宽带视频和髙速数据及普通话音业务为主。为提供这些业务,需要高速、宽带、大容量的传输系统和宽带交换系统。

多年来,光纤已成为通信网的重要传输媒介。在一些发达,每秒数百兆比特的视频通信业务可能会像现在的电话通信一样普及,网络交换节点所需容量是现有电话网的1000?10000倍,其交换节点容量至少是太比特(Tbit/s)级的。

以电子技术为基础的交换方式,无论是数字程控,还是适合B-ISDN的ATM方式,它们的交换容量都要受到电子器件工作速度的限制。在这种情况下,人们对光交换的关心日益增加,因为光交换技术在交换高速宽带信号上优于电交换,研究和开发具有髙速宽带大容量交换潜力的光交换技术势在必行。

光交换被认为是为未来宽带通信网服务的新一代交换技术,其优点主要集中在以下几方面。

①极宽的带宽。光交换技术最大的优点就是它的比特速率透明性,即相同的光器件能应用于比特速率不同的系统。一个光开关就可能有每秒数百吉比特(Gbit/s)的业务吞吐量,可以满足大容量交换节点的需要。

②运行速度快。由于电子器件受到电子电路的电阻电容延时和载流子渡越时间的限制,其运行速度较高只有20Gbit/s左右。电驱动的光开关也要受到电子电路工作速度的限制。而光控光开关速度可达nr12秒级,利用光控器件就能实现超高速的全光交换网。

③光交换与光传输匹配可进一步实现全光通信网。从通信发展演变的历史可以看出交换遵循传输形式的发展规律:模拟传输导致机电制交换,数字传输导致引入数字交换。那么,传输系统普遍采用光纤,很自然导致光交换。通信全过程由光完成,从而构成完全光化的通信网,有利于高速大容量的信息通信。

④降低网络成本,提髙可靠性。光交换无须进行光电转换,以光的形式直接实现用户闾的信息交换,省去了进入交换系统前后的光/电、电/光变换这一环节,这对提高通信质量和可靠性,降低网络成本都大有好处。

⑤模拟传输与数字传输均可进行光交换,避免了宽带电交换系统功耗大、串扰严重等问题。

⑥具有空间并行传输信息的特性。光交换不受电磁波影响,可在空间并行进行信号处理和单元连接,可做二维或三维连接而互不干扰,是增加交换容量的新途径。

⑦光器件体积小,便于集成。从理论上说,光器件可趋向最小极限K(λ指光的波长)。在实际应用中,光器件与电子器件相比,体积更小,集成度更高,并可提高整体处理能力。

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