光交换技术及其应用
通信系统中的光通信技术应用
通信系统中的光通信技术应用随着科学技术的不断发展，光通信技术在通信系统中的应用越来越广泛。
光通信技术是指通过光的传输，实现信息传递的一种技术。
相比于传统的有线通信，光通信技术具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优势。
下面我们来探讨在通信系统中光通信技术的应用情况。
一、光传输技术光传输技术是一种利用光纤传输数据的技术。
光纤是一种高效率的数据传输介质，它是利用光的传输来实现数据传输的一种技术。
光纤传输速度极快，数据传输能力强，同时光线的传播距离较长，适合用来进行长距离数据传输。
目前，光纤应用范围非常广泛，在互联网、通信、电视等产业领域得到了广泛的应用。
例如，高清电视、四K电视、智能手机等产品都离不开光传输技术。
在通信系统中，光纤作为一种传输介质，正逐渐替代传统的铜缆和无线传输。
光纤具有抗干扰能力强、传输速度快等优势，可以满足高速数据传输和广带宽应用的需求。
二、光交换技术光交换技术是指基于光传输技术的交换技术。
光交换技术是一种利用光线来进行交换的技术，它可以实现对不同数据流的高速分流和聚合。
光交换技术在通信系统中的作用非常重要。
在数据传输中，光交换技术可以将多个信号进行整合，使其在光纤中进行传输。
光交换技术的工作原理是将不同的信号转换成光脉冲，在光纤中传输，然后再将光脉冲转换成对应的电信号。
光交换技术在通信系统中的应用主要体现在交换机方面。
光交换技术在交换机中的运用可以实现多路数据的传输和集成，同时还具有较好的安全性和可靠性。
三、光放大器技术光放大器技术是一种利用光学原理实现对光信号的放大的技术。
光放大器技术可以实现信号的纯光传输，避免了传统放大器所带来的噪声干扰。
光放大器技术在通信系统中的应用非常广泛。
它可以扩展光传输距离和信号传输速率，同时实现符号误差率低、抗干扰能力强等的优点。
在数据中心和通信网络中，光放大器技术可以提高网络的可靠性和安全性，从而为用户提供了更加高效和安全的服务。
四、光模谱分析技术光模谱分析技术是一种利用光学原理进行频谱分析的技术。
智能光网络中的光交换技术应用
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智能光网络中的光交换技术应用
郑 渭颖 ’ 蒋鑫 刘丽丽’ １ 江苏省徐 州市 华东管道设计研 究院 ２ ２ １ ０ ０ ８ ２ 江苏省徐 州市 华东管道 工程有 限公 司 ２ ２ １ ０ ０ ８
摘 要 随 着 网络 技 术的逐 渐成 熟 ，智 能光 网络 的单 根 光纤传 输 容量逐 渐 上升 ，通信 网络 在 智 能 光 网络 中 日益显 现 出重要 的地位 ，尤其是 光
交换 技 术在 智 能光 网络 中的使 用 。基于 上述 情 况 ，本 文首先介 绍 了光 交换技 术 的 发展历 程 以及特 点 ，然后 分析 了智 能光 交换 技 术 比 较成 熟 的产 品 ，最后 对于 光 交换 系统 的组成 以及该技 术 在智 能光 网中的应 用进 行 了比较 详 细 的阐述 。 关键 词 智 能化 ；光 网络 ；光 交换 技 术
（ １ ） 光 波 分 交换 技 术 ，该 技 术可 以 让 光 信 号 在 网络 节 点 中传播 时 ，不经 过光 电转 换 而直 接从 一个 波长 传输 到 另一个 波长 中 。光 时分 交换 技术 ，时 分 复用是 通信 网中普遍 采 用的 一种 复用 方式 ，时 分光 交换 就是 在 时间 轴上 将 复用 的光信 号 的时 间位 置ｔ 转换 成 另 个 时 间位 置ｔ ２ 。 随 着 我 国 智 能 光 网 络 的 推 广 以 及 应 （ ２ ）光 时分 交 换 技术 ，该技 术 是广 电 用 ，越 来越 受到 各领 域的 广泛 重视 ，而 光交 网络 中较 为广 泛 的使用 技 术 ，原 理 就是 在时 换 技术 作 为智能 光 网络 系统 中最 重要 的技 术 光轴 对 光信 号的 时 间位 置 进行 改变 以达 到光 支撑 ，在 光通 系统 中发挥 着 重要 的作 用 ，从 交换 的 目的 。 某 种程 度上 也可 以说 智能 光通 信 的发展 取决 （ ３ ）光 码分 交 换 技术 ，该技 术 的 原理 于光 交换技 术 的发展 。 是将 不 同正 交码 上的 光信 号进 行交 换 ，继而 １智能光交换技术介绍 实现 不 同码 子之 间的 交换 。光 码分 交换 技术 １ ． １发展 历程 还 可以 成为 广码 分复 用技 术 ，每个 用 户将获 光 交 换 技 术 的 发 展 经 历 了 由光 路 交 换 得 一个 唯一 的法 序列 ，不 用用 户之 间 的信号 技术 有光 分组 技术 的转 变 历程 。光路 交换 技 交 换 可 以 通 过 双 发 的法 序 列 进 行 传 出和 接 术的 使用 相对 简单 ，但其 信 道的 利用 率相 对 受。需 要恢 复用 户信 息时 可 以直接 对法 序列 较差 。很 难适 用在 如今 互联 网技 术和 业务 高 初 始化 即可 。 （ ４ ）光空 分 交换 技 术 ，该 技 术使 用前 速发 展的 时代 。而 未来 的光 网适 络技 术要 求 个 或者 多 个 物理 通 道 ，可以 使 用 能够 应 多粒度 的业 务 ，并且 ，对 于一 个规 模 需 要 建 立２ 光 波导 或者 是 自由空 间中的 波束 作为物 理通 较大 的 网络 系统 ，其波 长 的资源 较为 有限 ， 在大 量数 据传 输时 ，可 能会 造成 资源 匮 乏的 道 ，通 过 物 理 通道 可 以 完成 信 息 的 交 换过 情 况 。而 光分 组技 术 采用 光分组 作 为最小 的 程 。 （ ５ ）光 标记 组交 换 技术 ，ｔ ｌ １ ｉ Ｇ ＭＰ Ｌ Ｓ 或 交换 单位 ，其 数据 系统 格式 包分 为净 荷 、固 Ｌ Ｓ 技 术 与光 网络 定长 度 的光分 组头 以 及保护 时 间 ，在 进行 光 多协 议 波 长交 换 ，是 ＭＰ Ｌ Ｓ 技 术是 现 在 世界 科 分组 交换 过程 中 ，具 有产 生 、缓 存 、 同步 和 技术 结 合而 成 的 。ＭＰ Ｌ Ｓ 再生 功 能 ，使 得 光分组 之 间功率 的平 衡 以及 技最 新 的研 究成 果 。要 使 光节 点具 有 ＭＰ Ｌ Ｓ 的控 制平 面安 装 至 光 的路 光 分 组 头 的 重 写 。能 够 很 好 的 解 决 上 述 问 能 力只需 将 ＭＰ 由交 换设 备 的顶部 。使 用该 技术 可 以直接 在 题 ，因此 ，光分 组交 换技 术正 式诞 生 了。 ＭＰ Ｌ Ｓ 控 制 平面 上运 行 光波 长 的分 发 机 制 ， １ ． ２ 技术 特点 Ｌ Ｓ 所 控制 的 分装 置 发送 标 签 ，每 光 交换 技 术 主要 是 指 在 不 适 用 任 何 光 然后 向ＭＰ 和 电转 化 ，可 以将在 光域 的输 出信 号直 接交 个标 签对 应相 应光 的波 长 ，对每 一个 波长 进 换 至其 他 的输 出端 。光交 换 系统一 般 由四个 行开 光等 倒换 功 能 ，以此 来建立 光通 道 。 部 分 组 成 ，分 别 是 ：控 制 单 元 、光 交 换 矩 ３光交换技术在智能光 网络 中的应用 阵 、输 入和 输 出接 口。系统的 详 细组成 如 图 ３ ． １ 光交换 网络 系统 结构 １ 所示 。 光 交 换 系 统 中 主要 由光 交换 元 件 ，其 中主 要 的 系统 构 成 核 心 器 件 有 ：光 逻 辑 器 件 、光 开关 器件 、光 缓存 器件 以及 波长 转换
光交换技术的特点及通信中的应用
浅谈光交换技术的特点及通信中的应用【摘要】本文分析了光交换技术的特点，介绍了光交换的分类，阐述了光交换的方式及应用。
【关键词】光交换技术特点分类应用中图分类号：tn913文献标识码：a 文章编号：1006-6675（2013）15-随着通信技术和计算机技术的不断发展，光交换技术是全光通信网中的核心技术，对于现代通信技术发挥着重要的作用。
在现代科学技术不断发展的背景下，技术发展需要在通信网中建立一个高质量的宽带通信网，用以实现高度透明、高活性的全光通信网是我们的最高建设目标。
1、光交换技术的特点随着通信网络逐渐向全光平台发展，网络的优化、路由、保护和自愈功能在光通信领域中越来越重要。
光交换技术能够保证网络的可靠性，提供灵活的信号路由平台。
采用波长变换器，在发生竞争时可以将突发包在与指定输出线不同的波长上发送出去。
这种解决方案在竞争分组的延迟方面是最佳的，适合电路交换，也适合光分组突发交换网络，但需要快速可调谐变换器。
最近研究结果表明，在分组交换光网络中波长交换是一种最有潜力的可选方案之一，它能最有效地降低光分组突发的丢包率，特别是应用于多波长dwdm系统，因此快速可调波长变换器是目前研究的热点。
2、光交换的分类我们把不经过光/电转换器的转换，就能直接将光信号输入端交换到光输出端的交换方式叫做光交换。
从波长和组数方面可以分类，分为光路光交换和分组光交换。
2.1 分组光交换。
分组光交换是以时分复用为基础，用时隙互换原理实现交换功能的。
时分复用：把时间划分成帧，每帧化成n 时隙，并分配给n路信号，再把n路信号复接到一条光纤上。
在接收端用分接器恢复各路原始信号。
时隙互换：把时分复用帧中各个时隙的信号互换位置。
首先使复用信号经过分接器，在同一时间内，分接器每条出线上依次传输每一个时隙的信号；然后使这些信号分别经过不同的光延迟器件，获得不同的延迟时间；最后用复接器把这些信号重新组合起来。
ops的核心节点的结构包括复用/解复用器、输入和输出接口以及内部的缓冲器和控制器。
现代交换技术论文
现代交换技术论文现代交换技术论文现代交换技术论文浅谈光交换技术与其应用本门课程主要介绍了在现代通信网络中使用的各种交换技术的原理、相关协议和应用。
由浅及深的向大家介绍并讲解了目前网络中常用的各种交换技术和数据通信中使用的关键技术原理；电话通信中使用的电路交换技术；电信网信令系统；数据通信中使用的分组交换技术和帧中继技术；宽带交换中使用的ATM技术；计算机网络中使用的二层交换、IP交换和MPLS技术；光交换技术以及最新的软交换及NGN技术等问题。
随着通信技术和计算机技术的不断发展，人们要求网络能够提供多种业务，而传统的电路交换技术已经满足不了用户对于各种新业务的要求，因此各种交换技术应运而生，以满足人们不同的业务要求。
经过几个月来的不断学习，查阅资料，下面从光交换的分类、技术特点以及光交换方式三方面浅谈一下光交换技术与其应用。
光交换技术是全光通信网中的核心技术,在全光通信网络技术中发挥着重要的作用。
随着现代科学技术的不断发展,在现代通信网中,实现透明的、具有高度生存性的全光通信网是宽带通信网未来的发展目标。
光交换技术作为全光通信网中的一个重要支撑技术,在全光通信网中发挥着重要的作用。
光交换的分类光交换是指不经过任何光/电转换,将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。
具体来说，光交换可分为光路光交换和分组光交换2类。
（1）光路光交换OCS基于波长上下话路OADM(OpticalAddDropMultiplexer)和交叉连接OXC(0PticalCrossConnect),采用波长路由方式,通过控制平面的双向信令传输建立链路和分配波长,实质是一种光的电路交换方式。
在DWDM网络中,光路交换以波长交换的形式实现,即在相邻节点间的每一条链路上,一个波长对应一个用于交换的光通道。
波长交换的优点是速度快、对数据速率及格透明,适合SDH网络。
另外,OCS与多协议标签交换MPLS(MultiProtocolLabelSwitching)结合的多协议波长交换MPLS(MuItiprotocolLambdaSwitching)技术可以实现智能、动态的波长连接路由和保护。
电力通信网中光网络交换技术的应用
Ｃ ａｅＩｎｇ ￣ Ｐ ｕ瞄回团 圈 圜墨 ｈ ｗｅ ｏｉ１ ｒ ｃ 嵋 蝴譬 图砌■ ｉＮ （ ｅ１ ｏ ｔ ■‘誓■ ‘髓Ｉ■ ｎ ＇ｈｌ １ — ｓ ＇ ｏｓ￣ ｄ ● ｉ
电力通 信 网中光 网络交 换 技术 电局 ， 东 深圳 ５ ８ ０ ） 深 广 １０ ０ 摘 要 ： 些年 ， 近 光分 组 交换 （ Ｐ ） 术 以其 高速 、 明 和 交换粒 度 适 中等 特 点被 普遍 认 为是 一 种 能解 决 ” Ｏ Ｓ技 透 电子瓶 颈 ” 问题 、 实现 Ｉ Ｐ网 络 与光 传送 网络 无缝 连接 的理 想解 决 方案 ． 文将探 讨 光 分组 交换技 术在 下一代 电力 光纤 通信 网络 中的应 用 ．本 、
关 键 词 ： 力 通 信 ； 分 组 交 换 电 光
件和 靠 性爱求 ， 设 计电 通信 嘲的交换 节 争解 决方法 ， 此 性能有待于进一步提高 。 Ｕ Ｉ 光分组交换 以微秒 艟级的比分组 为交换 点时需 考虑不 的交换优先级 。刈于实 Ｈ 、 【 ３ ＷＢ ＷＣ交换结卡 ．Ｆ Ｆ ２ 勾 元 ， 分组 ｝数据 载荷 （ａｈ ｄ和携 带路 山 光 ｝ ｛ ｐｙ ， ） ａ 务 应设 定最高 的交换 优先级 ， 准实时、 对 务则 为 了提高交换节点 的性 能 ，等人提 …一使 制信 息的分组 又（ｅｄｒ 部分组成 。 ｈａｅ） 两 存光分组 设定较 低一级 的交换 优先级 ， 而对 于非实 时业 刚反 馈式 缓 存 币 反 馈 式 可 渊 波 长 变 换 器 Ｉ １ 交换 网络 中 ，每个此分绀通 常要穿过 多交换节 务 ， 其交换优先级 为正常即可 。 ｆ Ｉ ． 米解 决光分 组冲突 的光 分组交换节点结 ｗｑ 点才能到达 ¨的地 。 当数据分组 交换 时 ， 果 １ ３适用 于电力通信 网的 Ｏ Ｓ Ｉ Ｐ 点结构 Ｊ 构， Ｆ Ｆ 即 ＷＢ ＷＣ交换 结构。Ｆ Ｆ ＷＢ ＷＣ交换结构 同一 时刻 ，有两个或两 个以 上的光分组要 以同 巾上 二 而的分析可知 ， 分组 交换是一 种构 罔 ２所示 ， 每根输／ 出光纤 上包含有 ｗ 个 波 长从 同 一 出端 口离开比交换 节点 ，就 ＿ 建下 一 输 ＾ 代也力比纤通 信 的理想 技术 ， 且 【 不 同的波 长信道。 每根输入 光纤上 ， ｝ ｛ 当承载在 产牛竞争 、 于电力通信网 中存在 多种不 同实时性需求 的、 各 个波长信道 ｜ ｌ 的光分组到达 时 ，它们 首先经 ） Ｘ， 把 解决 ｊ分组竞争 的方法通 常 种 ，即光 务 ，冈此 设计光分 组交换 节点结 构时需要 考 过波 分解 复朋 器Ｏ ＭＵ ） 各个 光分 组分 开 。 匕 ＷＢ ＷＣ配置有 Ｍ根反馈式 的 Ｆ Ｉ Ｒ个反 Ｄ 和 缓存 、 长变换和偏射路 …。 波 光缓存是解决光分 虑不 同的交换优 ；级 。考虑 到反 馈式光缓存 能 Ｆ Ｆ Ｉ 己 面将介绍 四种 馈 的 Ｔ ＷＣ作 为竞争解决方 法 。每根 Ｆ Ｌ Ｄ 可 组竞争 的最 常用 的方法。 光分纰交换 巾 ， ｒ 够较容 易地实现 优先级交换 ， Ｆ Ｈ 还没有 呵川 的光 随机接入存 器 ，光缓存 迪川 丁电 力光纤通 信 －的基 于反馈 光缓存 的 以看成是… 个 ＷＤ 前 蹦 Ｊ Ｍ缓 存 ， 即存 每个时隙 ， 每根 Ｆ） 内能 同时容纳 ｗ 个 不同 的波 长，这 ｗ 个 Ｉ Ｉ 通 常 南光 纤延 时 线 （ ＬＦｈｒＤ ｌ ｉ０ Ｆ ：ｉｅ ｅ ｙＬｎ 构 光分组交 换 点结构 Ｄ ａ ３１ ＭＯ 交换结恂 ．Ｓ Ｐ 波长与输 入／ Ｈ 比纤 内的波长是 …样的 。Ｆ Ｉ 车 Ｉ 俞 Ｄ 成 。 据光 缓存 所处位 置的不 同， 以把光缓存 可 分 为输入式 、 输出式 、 反馈式 和共享式 等 叫种桀 Ｓ ＭＯＰ交换结构使 ＿ 一组反馈式 的 ¨ ） 来 仍按简 的方式排列 ， ｝ ｛ 』 Ｉ ＿ 长度从 Ｔ到 Ｍ ｒ Ｆ Ｌ ｒ 为 Ｄ ｆ 本类 型。 其中 ， 反馈 比缓存是所朽 的输 端 口 缓存发 生竞争的比分组 如 陶 １ 所示 的粒度） 。 反馈式可 波 长变换 器具 有两种功能 ： 共 享一 组从 输 “ 端 口反 馈 州输 入端 口的 ｌ缓 ｛ 光 种功能足把 发生 冲突的比分组 所对应 的光 波 存， 它能够较容 易地 实脱优 级交换 长变换列 日的输“ 端 口的空闲光波长上进行输 ； ２电 力通信 网 ¨ ；另一种功 能足把发生 冲突的光分组所对廊 ｉ ２１电力通信 Ｉ ． 卅的 状 的光波 Ｋ变换到反馈 式 ＷＤ Ｍ光缓 中的空 闲 电力通信网 线传输 的主要方 式一光纤 通 ｉ ： 波长进行缓仃 。 ＷＢ 、 Ｆ ｝ ＷＣ交换结 构可 以实现优 Ｌ————． 童 — 旦——— ＿＿ Ⅲ ． ｌ 信技术 ， 具有 巨大 的传输带宽 、 的误码 半和 橄低 先级交换 ， Ｓ （ 交换 结构相 比， 与 Ｍ） Ｐ 增加 ｒ波长 良好的保密性。 随着配 电网 息化 、１ ｒ动化 度 变换的竞争解 决方法 ， 配昔 的反馈式 Ｔ 所 ＷＣ和 的小断提岛 ，电力光纤 通信 『 承载传统 的、 圳 Ｊ 反馈式 Ｆ ［被所彳 的输 入波 Ｋ信道所共享 ， Ｄ 丁 其 竞 解 决 资 源 能 被 充 分 统 计 利 用 。 此 ， 务 础上 ，发展 到承载客Ｊ 务ｒ 心 、营销 系 服 Ｉ Ｆ Ｆ ＷＢ ＷＣ的性能 远远 于 Ｓ Ｐ， ＭＯ 其引人 的缓 统 、 理信息 系统 （ １ ） 地 Ｇ Ｓ 等多干 数据 业务 。新 、 叶 Ｉ Ｉ 仔时延也大夫小 于 Ｓ ＭＯＰ． ． 务的需求不仅使 电力通信 Ｌ 所承载 的业 务量 ｝ Ｊ 以惊人 的速度增 长 ，也刈‘ 电力通信 网络的 现 ‘ ３ Ｆ Ｆ 交换结构 ． Ｏ Ｂ ＷＣ ３ 架构提 出新 的挑战 。为了增 夫电 力通信 网的传 Ｆ Ｆ ＷＢ ＷＣ交换结卡 具有较好 的性能 ， 其 勾 但 所配 置的 口凋波长 变换器成本 高 ， 际设计 巾 ｒ 实 输带宽 ， 通信 『 已普遍 使用基 丁 Ｓ Ｈ的光 电 舣 】 Ｄ 纤通信系统 ， 并且采州 ｌ／Ｔ ／Ｄ Ａ Ｄ ＰＡ Ｍ Ｓ Ｈ Ｖ Ｍ或 Ｉ／ ｆ ） 有 Ｉ要 存性能与成本 之间进行权衡 Ｏ Ｂ ＷＣ Ｊ １ ｆ ＦＦ Ｓ ＨＷＤ 的网络架十 ， 这种 网络架构 中 Ｉ Ｉ ／ Ｍ ） ｛ Ｊ Ｐ 交换结干 如罔 ３ 示 勾 所 分组要经 过 川 、 Ｓ Ｈ的多层 封装 ，最后 才能 Ｍ、 Ｄ 承载于 ＷＤ 例络 的光波 Ｋ上 。 Ｍ 这种 网络架 构停 两个 主嘤 问题 ： 首丸 ， 刚 络 的光层 仅为各 个电层设 箭提供 静念高容量 的 带宽服 务连接 ， 数据 的交换 同样在 电域 完成 ， 兀 法 克服 “ 电子 瓶颔 ” ｌ ｘ 通信 络 性能 的影 响 ； ｆ 其 次， 多层 的网络架 构不太适 合分组化 的新业 务 ， 层层封装将 带来过多 的头部 销 ， 费了带宽 浪 资源 闪此 ， 简化 络架十 、 高带宽 资源利川 句提 率足下 一代电 力通信 建设 的必然 趋势 。 现 ＷＣ 个分路 器 、 Ｕｌ 一 Ｉ Ｉ 一个 定波 长变换器 有 的刚络融合方 案巾 ，光分 交换技 术 以其 灵 活、 交换速 度快 、 换粒度 迅 中等特 点 ， 认为 交 被 （ ＷＣ 、 Ｓ Ａ光 开关和一个无源耦 合器组 Ｆ ）－ 个 Ｏ － 如果输 出端 几空 闲， 分 光 是 实现 电层 Ｉ 圳 Ｐ『 络 ＷＤ ） 网络 无缝 联接 Ｍ 匕 在 Ｓ Ｏ Ｍ Ｉ交换结 构的输出端与输 入端之 问 成。当 比分组 到达时 ： Ｏ 如 的理 想技术 ，非常适 合Ｊ 于构建 Ｆ 十 Ｊ 一代 电力光 酉 皆了 一组 ｌ Ｂ Ｆ １ 勾 的反馈式光 缓存 ， 组通过 Ｓ Ａ光 开关血接 进入 分 交换矩 阵 ； 亡 ｝ Ｄ 成 １ 卡 光分 组 冲突发 卜，；以使 川 Ｆ １ ｒ ＷＣ来 解决 冲 纤通信 网。 这 Ｂ根 Ｆ Ｉ的 长度按 简并 方式排 列 ，即这 纰 Ｄ ！ ｌ 】 【 ２ ． ２电 通信 的、 务分析 Ｊ Ｉ Ｆ） ， 一根 Ｆ Ｉ 的缓仔 深 度为 １ 第 Ｂ根 突 ，｝把 比分纠的承载波 长变换 到 日的输 出端 Ｉ Ｌ巾 Ｄ ） ， Ｂ ＷＣ交 随着 电力系统信息化 、『 化程度 的小 断 Ｆ Ｉ的缓 存 深 度 为 Ｂ （ 为 Ｆ Ｌ的 度 ） ｒ上 定 的空 闲波长进行输 。 ＯＦ Ｆ Ｉ 动 Ｄ Ｄ Ｉ ＿ ） Ｄ 。 ］ Ｂ根 Ｆ） 组 成反馈 Ｆ Ｌ 缓存 。 Ｉ Ｉ Ｄ 光 提高 ， 电力通信 【新、 务小断产 生 ， ｆ Ｉ １ 根据 各种 Ｓ Ｏ Ｍ Ｐ交换结恂 通过 ｉ实 时 务优先从输 出端 换结 构 中 ， Ｄ 同样 ｆ 以看成是… 个 ＷＤ 叮 一 Ｍ缓 存。各 业 秀刈通信实 时性的 要求 ，可以把电 通 信Ｉ 口输ｊ ， 让非实时业务继续 在 Ｆ） 中循环 ， Ｊ 叫 ｝而 ３ Ｉ Ｉ 从 每根 Ｆ Ｉ Ｄ 仍 Ｏ Ｂ ＷＣ交 中的业 务大致 分为实时 、 务 、准实时 、 务和非 而实现优先级 交换 。陔交换 结构 的另一 优点是 根 Ｆ Ｉ 按简并的方式进行排列 。 Ｆ Ｆ Ｉ Ｉ ｋ Ｄ 被 ｛ Ｊ 大 １ 与 ＷＢ ＷＣ 实时业 务三种 ，各种业 务的详 分类如 �
全光通信—光交换技术
全光通信—光交换技术全光通信—光交换技术全光通信光交换技术摘要：通信网的两大组成部分是传输和交换，随着通信容量的要求和光纤通信的发展，电交换中由于电子转移速度的限制成为信息通信的瓶颈，因而由光交换组成的全光通信网将成为今后通信网的主流。
本文对光交换技术相关知识及其发展进行了简要的介绍。
关键字：全光通信光交换技术光交换系统一、引言通信网的两大主要组成部分传输和交换，随着通信容量和带宽要求的迅速增加都在不断发展和革新。
由于光波分复用(WDM)技术的成熟，传输容量的迅速增长带来的对交换系统发展的压力和动力，通信网中交换系统的规模越来越大，运行速率越来越高。
但目前的电子交换和信息处理网络的发展己接近电子速率的极限，其固有的CD参数、钟歪、漂移、串话和响应速度等缺点限制了交换速率的提高，为了解决电子瓶颈的限制问题。
在交换系统中引入光子技术实现光交换，光交叉连接(OXC)和光分叉复用(OADM)实现全光通信。
全光通信网的优点是：光信号在通过光交换单元时，不需要经过光电、电光转换。
因此它不受检测器、调制器等光电器件响应速度的限制，对比特率和调制方式透明，可以大大提高交换单元的信息吞吐量。
由于信息的传输技术的不断完善，光交换技术成为全光通信网的关键。
二、光交换的概念与特点光交换技术是指不经过任何光／电转换，在光域直接将输入光信号交换到不同的输出端。
光交换系统主要由输入接口、光交换矩阵、输出接口和控制单元四部分组成，如下图所示：由于目前光逻辑器件的功能还较简单，不能完成控制部分复杂的逻辑处理功能，因此国际上现有的光交换控制单元还要由电信号来完成，即所谓的电控光交换。
在控制单元的输入端进行光电转换，而在输出端需完成电光转换。
随着光器件技术的发展，光交换技术的最终发展趋势将是光控光交换。
随着通信网络逐渐向全光平台发展，网络的优化、路由、保护和自愈功能在光通信领域中越来越重要。
采用光交换技术可以克服电子交换的容量瓶颈问题，实现网络的高速率和协议透明性，提高网络的重构灵活性和生存性，大量节省建网和网络升级成本。
光交换技术在通信传输中的应用
浅析光交换技术在通信传输中的应用摘要：当下我国通信行业的发展，正在以其技术的创新突破和业务的多样化办理在市场建设中扮演着愈加重要的角色，计算机技术进步掀起的数字化发展浪潮，更是推动了我国通信行业的数字化发展，通信渠道的充分利用，有效提升了数据的传输效率，也进一步保障了数据内容的安全性。
在通信传输日渐普及的同时，通信交换技术作为通信传输的延伸，也伴随着网络技术的发展逐渐兴盛起来，发展至今，通信交换技术已经成为囊括电路通信交换，光交换以及计算机ip交换等多种技术的大型技术体系，并充分融入到社会的建设进程中。
本文主要介绍了光交换技术的技术原理，并对光交换技术在通信传输中的应用进行简要分析，为通信传输中光交换技术的实际应用问题提供参考。
关键词：通信传输；光交换技术；技术应用中图分类号：tn9191 光交换技术的含义及特点1.1 光交换技术的含义光交换技术是指利用光纤进行数据，信号的传递以完成通信传输的技术，由于光信号在处理过程中能够通过外界控制对信道进行分类，满足不同类型光线的传输需求，因此光交换技术的应用领域更为宽泛，能够在不同的应用环境中对多种数据信号进行传输。
在光交换技术的应用过程中，光线的传输不需要经过光线转换，能够直接通过光纤输送到指定的输出端，传输过程中不同光交换技术的处理也有效提升了数据信息的光交换效率。
相比于其他类型的数据信号传输手段，光交换技术具有明显的技术优势，伴随着社会中人们对光交换含义的深入理解，光交换技术的开发将更为深入，并为光纤传输网络的发展奠定坚实的技术基础。
1.2 光交换技术的特点伴随着我国社会建设中光交换通信传输技术的发展，通信网络正在逐步实现向光纤网络的转化，通过建立起光纤通信传输网络进一步提升数据与信号的传输效率，并加强对数据内容的安全性维护。
光交换技术能够实现线路的灵活转换，通过在光纤网络中光路变换器的有效控制实现对传播光路的转换，在保证传输内容安全的基础上实现传播路径的高效转换。
光交换技术.详解
OTP层：光透明分组层
25
光透明分组层（OTP）的参考结构模型
IP包头处理 IP数据报分段(如果需要)和转发
数据速率适配 OTP分组头产生
复用/解复用 在适当的光波上传输
路由
IP数据报处理
和路由
DCSL NSL LSL WCSL
光分组产生、复 用和在光纤中传
送
讲述的是一份快递从打包到加地址到发送的过程
4
2
输出 3
4 交叉状态
12
分路 复用
时分光交换
123 输入
1
1
延迟
2
2
延迟
3
3
延迟
312 输出
13
波分光交换
其基本原理是：通过改变输入光信号的波长
，把某个波长的光信号变换成另一个波长的光信号输出。
波分光交换模块由
波长复用器/去复用器、 波长选择空间开关和 波长变换器（波长开关）组成。
14
波分光交换
λ1
λ
λ1...λ4
波长解复
用
λ3
λ4
波长变换 波长变换 波长变换
λ1
λ2 波长复用
λ3
λ1...λ4
λ4
15
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
前方高能，请注意！！
16
10.3 光分组交换技术
最难部分我都没怎么搞懂
智商不够，同王宝强
17
光交换按交换方式可分：
光路交换方式（OCS）
加电
控制电极
输入
不加电
光信号通道
输出
6
光交换的基本器件
硅衬底平面光波导开关
关于通信传输中光交换技术的研究
关于通信传输中光交换技术的研究【摘要】光交换技术是一种在通信传输中应用的重要技术，通过利用光信号进行数据传输，实现高速、高效的通信。
本文从光交换技术的定义、意义和发展历程入手，探讨了其原理、应用领域、研究现状，以及未来发展趋势。
同时分析了光交换技术的优势和局限性，强调了其在通信领域的重要性。
在指出了光交换技术可能面临的潜在挑战，并提出了未来发展方向。
光交换技术的研究将为通信行业的进步和发展提供技术支持，为人类社会的信息化进程贡献力量。
【关键词】光交换技术、通信传输、研究、原理、应用领域、现状、发展趋势、优势、局限性、重要性、潜在挑战、发展方向1. 引言1.1 光交换技术的定义光交换技术是一种利用光信号进行数据传输和转换的技术。
它利用光纤作为传输介质，通过光器件和光电子器件进行信号的调制、放大、解调和转换，实现高速、大容量的数据通信。
光交换技术的出现，标志着通信领域向光传输技术的发展迈出了重要的一步，使得数据传输速度和带宽得到了极大的提升。
光交换技术的定义可以概括为利用光器件在光纤中进行信号传输和转换的一种通信技术。
与传统的电信号传输相比，光交换技术具有更高的传输速度、更大的带宽、更低的能耗和更远的传输距离等优势。
由于光信号在光纤中的传输速度远远高于电信号在铜线中的传输速度，因此光交换技术在高速数据通信、互联网、通信网络等领域有着广泛的应用和发展前景。
1.2 光交换技术的意义光交换技术的意义在于提高通信网络的传输效率和带宽利用率，加快数据传输速度，降低能耗和成本。
光交换技术的引入可以实现快速、高效、可靠的光信号传输，可以满足人们对于多媒体传输、云计算、大数据处理等方面的需求。
光交换技术在提高通信网络的可靠性和稳定性方面也具有重要意义，可以减少信号传输中的误码率和延迟，提高数据传输的质量和稳定性。
光交换技术的应用还可以推动通信产业的发展，促进科技创新和经济增长，推动信息社会的建设和进步。
光交换技术的意义在于提升通信网络的性能和效率，推动科技创新和产业发展，为人们的生活和工作带来更多便利和可能性。
【网络】光网络的主要技术发展及其应用
【关键字】网络光网络技术课程综述——你所了解光网络的主要技术、发展及其应用（10级电子与通信工程丁彦学号：10）光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的一种通信方式。
随着通信网传输容量的不断增加，光纤通信也发展到了一定的高度。
但是目前的光纤通信技术存在不少弊端，急需对其进行改进。
为了解决这些弊端，人们提出了光网络。
光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。
这里的光网络，是指全光网络（All Optical Network，AON）。
1全光网络的概念全光网络是指光信息流从源节点到目的节点之间进行传输与交换中均采用光的形式，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入，在各网络节点的交换，则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备（OXC）。
它是建立在光时分复用（OTDM）或者密集波分复用（DWDM）基础上的高速宽带信息网。
2全光网络的特点全光网络的发明与运用，可以不用在源节点与目的节点之间的各节点进行光电交换、电光交换，弥补了传统光纤通信中存在的带宽限制、严重串话、时钟偏移、高功耗等一些不足，拥有更强的可管理性、透明性、灵活性。
全光网络与传统通信系统相比，具有以下一些特点：1)节约成本。
由于全光网络中不需要进行光电转换，这就避免使用传统通信系统中需要的光电转换器材，节省这些昂贵的器材费用，也克服了传输途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，大大提高了传输速率。
此外，在全光网络中，大多会采用无源光学器件，这也带来了成本和功耗的降低。
2)组网灵活。
全光网络可以根据通信容量的需求，在任何节点都能抽出或加入某个波长，动态地改变网络结构，组网极具灵活性。
当出现突发业务时，全光网络可以提供临时连接，达到充分利用网络资源的目的。
3)透明性好。
全光网络采用波分复用技术，以波长选择路由，对传输码率、数据格式以及调制方式等具有透明性。
可方便地提供多种协议的业务。
4)可靠性高。
光交换原理
光交换原理光交换是指利用光来进行信息交换和传输的技术。
在光交换系统中，光信号可以直接在光域内进行交换和传输，而不需要先将光信号转换为电信号再进行交换，这样可以大大提高交换效率和传输速度。
光交换技术是未来通信网络发展的重要方向，具有重要的理论和应用价值。
光交换系统主要包括光交换机和光交换网络。
光交换机是光交换系统的核心部件，它能够实现光信号的交换和路由。
光交换网络则是由多个光交换机组成的网络结构，能够实现光信号在网络中的传输和交换。
光交换原理主要包括光交换机的结构和工作原理。
光交换机的结构包括输入端口、输出端口和交换矩阵。
输入端口接收来自光纤的光信号，输出端口将光信号发送到目标光纤，交换矩阵则实现光信号的交换和路由。
光交换机的工作原理是通过控制交换矩阵中的开关状态来实现光信号的交换和路由。
当一个光信号需要从输入端口传输到输出端口时，交换矩阵中的开关会打开，将光信号传输到目标输出端口。
光交换原理的实现主要依赖于光交换技术。
光交换技术包括光交换机的设计和制造、光交换网络的构建和管理等方面。
光交换技术的发展对光交换原理的实现起着至关重要的作用。
随着光交换技术的不断发展，光交换原理得到了越来越广泛的应用，已经成为了未来通信网络发展的重要方向。
光交换原理的实现对通信网络的发展具有重要的意义。
光交换原理可以大大提高通信网络的传输速度和交换效率，能够满足未来通信网络对高速、大容量、低时延的需求。
光交换原理的实现还能够降低通信网络的能耗和成本，提高网络的可靠性和稳定性。
因此，光交换原理的实现对推动通信网络的发展具有重要的意义。
总之，光交换原理是利用光进行信息交换和传输的重要技术，具有重要的理论和应用价值。
光交换原理的实现主要依赖于光交换技术的发展，对通信网络的发展具有重要的意义。
随着光交换技术的不断发展，光交换原理将会得到越来越广泛的应用，成为未来通信网络发展的重要方向。
现代网络交换技术-光交换技术
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。
• 光开关大致可分为半导体材料的光开关、 耦合波导光开关、M-Z干涉型热光开关、液 晶光开关、微机电系统（MEMS）开关等。
• 光开关的主要作用包括：一是将某一光纤 通道的光信号切断或接通；二是将某波长光 信号由一个光纤通道转换到另一个光纤通道； 三是将一种波长的光信号转换为另一波长的 光信号（波长转换器）。
• 目前，以电子技术为基础的现代交换系统， 无论是数字程控交换机、ATM交换机还是 高速路由器，其交换容量都受到电子器件 工作速度的限制。
• 在这种情况下，人们对光交换技术的关心 日益增长，研究和开发具有高速、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）运行速度快。 （2）光交换与光传输匹配可进一步 实现全光通信网。
（3）降低网络成本，提高可靠性。 （4）具有空间并行传输特性。
11.2 光交换器件
11.2.1 光开关
• 光开关是完成光交换最基本的功能器件。
• 光开关主要用来实现光层面上的路由选择、 波长选择、光分插复用、光交叉连接和自愈 保护等功能。
11.1
概述
11.2
光交换器件
11.3
光交换网络
11.4
光交换系统
光交换技术
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8. 1光交换技术类型
热光交换:采用可调节热量的聚合体波导.由分布于聚合堆中的薄膜加热 元索控制。当电流通过加热器时.改变了波导分支区域内的热量分布.从 而改变折射率.这样可以将光祸合从主波导引导至目的分支波导。这种光 交换的速度可达μs级·实现体积也非常小·但介入损耗较高、串音严重、 消光率较差、耗电量较大.并需要良好的散热器。
2.空分光交换技术(SDPS ) SDPS的基本原理是将光交换组成门阵列开关，并适当控制门阵列开关，
即可在任一路输入光纤和任一输出光纤之间构成通路。因其交换元件的 不同可分为机械型、光电转换型、复合波导型、全反射型和激光二极管 门开关等，如藕合波导型交换元件妮酸钾，它是一种电光材料，具有折 射率随外界电场的变化而发生变化的光学特性。
按交换方式·光交换可分为光电路交换方式(Optical Circuit Switching, OCS)和光分组交换方式(Optical Packet Switching, OPS)·对应于电交 换中的电路交换和分组交换方式。
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8. 4光路交换技术
光路交换系统所涉及的技术有空分交换技术(SD)、时分交换技术(TD)、 波分/频分交换技术(WD/FD)、码分交换技术和复合型交换技术，其中空 分交换技术包括波导空分和自由空分光交换技术。其中空分交换按光矩 阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一 个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中，异步 传送模式是近年来广泛研究的一种方式。
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8. 1光交换技术类型
该技术可以构造多通路交换机.缺点是损耗大、热漂移量大、串音严重、 驱动电路也较昂贵。
浅析光交换技术在通信传输中的应用
、 『 广交 换 技 术 是 指 利 用 光 纤 进 行 数 据， 信 号 的 传
—
递 以完 成通 信 传 输 的技 术 ， 由于光 信 号在 处
／
Ｕ 理 过 程 中 能 够 通 过 外 界 控 制 对 信 道 进 行 分
类 ，满 足 不 同类 型 光线 的传 输 需 求 ，因此 光 交换 技 术 的应 用 领域 更 为 宽泛 ，能够 在不 同的应 用环 境 中对 多种 数据 信
鼙 赫
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浅析光 交换技术在通信传输 中的应用
刘 永宽 ／华兴新 锐 通 信科 技 集 团有限公 司
１ 光 交换技 术 的含 义及特 点 １ ． １光 交换技 术 的含 义
号 的分 组光 交 换传 输 。在 搭建 分 组光 交换 的光 纤 通路 时 ， 应注 重 设置 对 数据 接 口和 输 出 口的结 构 ，如 在信 号输 出 口 的设 置 中 ，应 建立起 传 送接 头 与控 制器 的有效 连 接 ，并通 过对接 口结 构设 计 的改 进保 证 数据 内容在 传输 中 不会 因开 关的 断 开受 到扰 乱 ，保 证接 口 内部 与 外部 数据 信 号 的高度
２ 光 交换 技术 的理 论分 类分 析
信 传输 。光 路光 交换 技 术 中对通 信 信 号的 处理 通常 采用 波 长 交换 的形式 ，在 线 路 的节 点 中 ，光纤 通道 只 对应 一种 波
长 的信 息 ，这 样就 使 得 光纤 进行 数 据传 输 时能够 有 效保 证 传 输速 度 ， 并且 能够 提 升传 输 的透 明性 ，有助 于光 纤 网络 的建 立 。 ３ 光交换 技 术实 际应 用分析 光 交换 技术 在 通信 传输 的 实 际应用 中 ，按 照光 数据 信
光交换技术
2.1 传感器的基本概念
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用, 传感器的信号调理与转 换电路可安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上, 构成集成传感器(如美国ADI 公司生产的AD22100 型模拟集成温度传感 器)。此外, 信号调理与转换电路以及传感器工作时必须有辅助电源。传 感器的组成如图2.1 -1 所示。
光机械交换:通过移动光纤终端或棱镜将光线引导或反射到输出光纤.原 理十分简单.成本也较低.但只能实现ms级的交换速度。
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8. 1光交换技术类型
热光交换:采用可调节热量的聚合体波导.由分布于聚合堆中的薄膜加热 元索控制。当电流通过加热器时.改变了波导分支区域内的热量分布.从 而改变折射率.这样可以将光祸合从主波导引导至目的分支波导。这种光 交换的速度可达μs级·实现体积也非常小·但介入损耗较高、串音严重、 消光率较差、耗电量较大.并需要良好的散热器。
这种光交换实现起来比较容易.插入损耗低、串音低、消光好、偏振和基 于波长的损耗也非常低.对不同环境的适应能力良好.功率和控制电压较 低.并具有闭锁功能;缺点是交换速度只能达到ms级。
光标记交换技术:是指利用各种方法在光包上打上标记.即把光包的包头 地址信号用各种方法打在光包上.这样在光交换节点上根据光标记来实现 全光交换。基于这种原理实现的光交换称为光标记交换OLS (Optical Label Switch) 。
按交换方式·光交换可分为光电路交换方式(Optical Circuit Switching, OCS)和光分组交换方式(Optical Packet Switching, OPS)·对应于电交 换中的电路交换和分组交换方式。
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8. 4光路交换技术
第6章-1 光交换技术
光交换
光交换
完成时隙交换必须要有光缓存器。光纤延时线是一种比较适用于时分光交
换的光缓存器，它以光信号在其中传输一个时隙时间所经历的长度为单位，光 信号需要延时几个时隙，就让它经过几个单位长度的光纤延时线，所以目前的 时隙交换器都是由空间光开关和一组光纤延时线构成的。空间光开关每个时隙 改变一次状态，把时分复用的时隙在空间上分割开，然后把每一时隙的信号送 到不同长度的光纤延时线，对每一时隙分别进行不同的延时后，再复用到 一起 输出。这样，就完成了信号在时隙上的交换，也就是说，信号经过这样的交换
光交换
四、光开关的应用
1、用于光交叉连接设备OXC中的光交换
对于大规模的光交换所需要的光开关在技术上还不太成熟，即便光开关有了 一定的集成规模，但要在性能上完全符合OXC的要求，还有很大的差距。 由于热光开关和微机械光开关有可能适应很大的交换规模，而且性能也比较
好，因此它们这两种类型的光开关，尤其是微机械光开关，很可能成为解决制约
一、光交换分类
按照复用方式的不同，光交换技术可以分为以下几种：
（1）光时分交换;
（2）光波分交换技术; （3）光空分交换技术； （4）光码分交换技术。
光交换
由于未来的光网络要求支持多粒度的业务，业务的多样性使
用户对带宽有不同的需求。按照这一要求，光交换技术又可以
分为以下几种： （1）光路交换（OCS: Optical Circuit Switching）技术； （2）光分组交换（OPS: Optical Packet Switching）技术； （3）光突发交换（OBS: Optical Burst Switching）技术； （4）光多协议标签交换（OMPLS: Optical Multi-Protocol
自动交换光网络技术和应用
动交换和连接控 制的光传 送网 ，
它是 以 光纤 为 物 理传 输 媒质 ，
ｓＤＨ 和 ＯＴＮ 等光 传 输 系统 构成 的具 有智能的光传送 网。
络 的 控 制 协 议 。它 提 出了 通 用 多 协 议标 记交 换 （ ＧＭＰ Ｓ）的 一系 Ｌ
Ａ ｓ０Ｎ 管理 平 面 的规 范 尚未
在Ａ ｓ０ 网络 结 构 中引 入控 Ｎ 制 平 面 具 有 以 下 特 点
制 服 务 ，为 重 点 大 客 户 提 供 更具 ＧＥ等 ） 。
同时 ＡｓＯＮ 网络 可 以支 持 不 配业务 （ ＢＯＤ ） 光虚 拟专 用 网 络 、
・ 支持快速的业务配置，满 吸 引 力 的 服 务 ，提 升 运 营 商 的 整 黎 誊 翼 足 紧急的业务需求 ； 体 竞争能力 。
现状 来 分析 ＡｓＯＮ 技 术 。
和Ｉ Ｔｕ— ，各标 准 化组 织之 间既 Ｔ
有重叠 ，又互为补充 。
Ｓ ＤＨ ＶＣ交 叉 ，只是 增加 了 Ｏ ＴＮ
封装 。 Ａｓ０Ｎ 设 备 的控 制平 面 的功
Ｉ Ｔ 是 通 信行 业 主 要的 Ｔｕ 标 准化 组 织 ，它 在 ＡｓＯＮ 领 域的 主 要 工 作 是 定 义 了一 个 标 准 的 自 动 光 网络 体 系结 构 ， 与其 他 标 准
化 组 织 的 不 同 在 于 它 是 从 整 体 结
能 和 性 能 存 在 差 异 ， 在 接 口 方 面 ，Ｉ ＮＩ 能 较成 熟 ，ＵＮＩ Ｎ 功 功能 的 应 用 尚没 有 完 善 的 商 用模 式 和 应 用 需求 ，Ｅ —ＮＮＩ 能 尚处 于起 功 步 阶段 。在信 令 通信 网络 （ Ｎ ） ＳＣ 方 面 ，大 部 分 Ａｓ ＯＮ 设备 支 持带 内和 带 外 两 种 实 现 方式 ，对 于 信 令 网络 ＳＣ 的 保 护恢 复 ，在 带外 Ｎ
光交换的特点
光交换的特点
x
一、光交换的特点
1、高带宽：光交换技术的传输带宽可达10Gbps以上，比其他网络技术的带宽要大得多，可以满足高速数据传输的需求。
2、低成本：由于光交换技术使用可再生的光信号，不需要更换线缆，成本相对较低。
3、高可靠性：光交换技术能对光信号进行修正和补偿，使信号的可靠性大大提升，可在多模式线缆中传输信号，更加稳定可靠。
4、低延迟：光交换技术能快速传输信号，有利于实时性应用的用户可以从较小的对等分组延迟中受益。
5、安全性高：光交换技术使用机械和光学，可以有效防止电子攻击，确保传输的数据安全可靠。
6、流量控制：光交换技术支持多种流量控制机制，可以有效调节网络性能。
7、易维护：光交换设备支持远程管理和检测，更换光模块更加方便，可以显著降低维护成本。
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光交换技术及其应用摘要：现代通信网中，先进的光纤通信技术以其高速、带宽的明显特征而为世人瞩目。
实现透明的、具有高度生存性的全光通信网是宽带通信网未来发展目标。
从系统角度来看，支撑全光网络的关键技术又基本上可分为光监控技术、光交换技术、光放大技术和光处理技术几大类。
光交换技术作为全光网络系统中的一个重要支撑技术，它在全光通信系统中发挥着重要的作用。
本文主要阐述了光交换的类型，光交换技术的优点，以及光交换技术发展的趋势。
关键词：光交换类型趋势随着通信网传输容量的增加，光纤通信技术也发展到了一个新的高度。
发展迅速的各种新业务对通信网的带宽和容量提出了更高的要求。
光纤的巨大频带资源和优异的传输性能，使它成为高速大容量传输地理想媒质。
随着WDM技术地成熟，单根光纤的传输容量甚至可以达到Tb/s的速度。
由此也对交换系统的发展提供了压力和动力，光交换技术的发展在某种程度上也决定了全光通信的发展。
一、光交换与光交换技术光交换(photonic switching)技术是一种光纤通信技术，它是在光域直接将输入光信号交换到不同的输出端。
光交换技术是用光纤来进行网络数据、信号传输的网络交换传输技术。
与电子数字程控交换相比，光交换无须在光纤传输线路和交换机之间设置光端机进行光/电（O/E）和电/光（E/O）交换，而且在交换过程中，还能充分发挥光信号的高速、宽带和无电磁感应的优点。
光纤传输技术与光交换技术融合在一起，可以起到相得益彰的作用，从而使光交换技术成为通信网交换技术的一个发展方向。
光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。
光路光交换可利用ＯＡＤＭ、ＯＸＣ等设备来实现，而分组光交换对光部件的性能要求更高，由于目前光逻辑器件的功能还较简单，不能完成控制部分复杂的逻辑处理功能，因此国际上现有的分组光交换单元还要由电信号来控制，即所谓的电控光交换。
随着光器件技术的发展，光交换技术的最终发展趋势将是光控光交换。
二、光交换技术的分类光路交换系统所涉及的技术有空分交换技术、时分交换技术、波分/频分交换技术、码分交换技术和复合型交换技术，其中空分交换技术包括波导空分和自由空分光交换技术。
光分组交换系统所涉及的技术主要包括：光分组交换技术，光突发交换技术，光标记分组交换技术，光子时隙路由技术等。
下面简单介绍下几种光交换技术：（一）光路交换技术光路交换系统所涉及的技术有空分交换技术（SD）、时分交换技术（TD）、波分/频分交换技术（WD/FD）、码分交换技术和复合型交换技术，其中空分交换技术包括波导空分和自由空分光交换技术。
其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类：一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。
光分组交换中，异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式。
1、时分光交换技术（TDPS）TDPS的基本原理与现行的电子程控交换中的时分交换系统完全相同，因此它能与采用全光时分多路复用方法的光传输系统匹配。
在这种技术下，可以时分复用各个光器件，能够减少硬件设备，构成大容量的光交换机。
该技术组成的通信技术网由时分型交换模块和空分型交换模块构成。
它所采用的空分交换模块与上述的空分光交换功能块完全相同，而在时分型光交换模块中则需要有光存储器（如光纤延迟存储器、双稳态激光二极管存储器）、光选通器（如定向复合型阵列开关）以进行相应的交换。
2、空分光交换技术（SDPS）SDPS的基本原理是将光交换节点组成可控的门阵列开关,通过控制交换节点的状态可实现使输入端的任一信道与输出端的任一信道连接或断开,完成光信号的交换。
简言之,光空分交换是使按空间顺序排列的各路信息进入空分交换阵列后,交换阵列节点根据信令对信号的空间位置进行重新排列,然后输出,完成交换。
空分光交换的交换过程是在光波导中完成的,有时也称为光波导交换。
空分光交换的交换节点可由机械、电、光、声、磁、热等方式进行控制。
就目前情况而言,机械式控制光节点技术是比较成熟和可靠的空分光交换节点技术。
3、波分光交换（WDPS）WDPS充分利用光路的宽带特性，获得电子线路所不能实现的波分型交换网。
可调波长滤波器和波长变换器是实现波分（WD）光交换的基本元件。
前者的作用是从输入的多路波分光信号选出的光信号；后者则将可变波长滤波器选出的光信号变换为适当的波长后输出。
WDPS系统基本结构等效于一个NxN阵列型交换系统。
它将每个输入的光波变换成波长(1-(N中的一个波，用星型耦合器将这N条光波混合，再通过输出端的可调波长滤波器，分别选出所需波长的光波，这样就完成了N条光波的交换。
也可在两个输出端口上选取波长相同的光波，以实现广播分配型的通信。
（二）分组交换技术分组交换技术 Package Switch（PS）也称包交换，是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组，通过传输分组的方式传输信息的一种技术。
它是通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。
光分组交换系统所涉及的关键技术主要包括：光分组交换（ＯＰＳ）技术；光突发交换（ＯＢＳ）技术；光标记分组交换（ＯＭＰＬＳ）技术；光子时隙路由（ＰＳＲ）技术等。
这些技术能确保用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术，即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行。
1、光突发交换技术光突发交换（obs）技术，它的特点是数据分组和控制分组独立传送，在时间上和信道上都是分离的，它采用单向资源预留机制，以光突发作为最小的交换单元。
obs克服了ops的缺点，对光开关和光缓存的要求降低，并能够很好的支持突发性的分组业务，同时与ocs相比，它又大大提高了资源分配的灵活性和资源的利用率。
该技术中包含了两种光分组技术：包含路由信息的控制分组技术和承载业务的数据分组技术。
OBS网络主要应用于不断发展的大型城域网和广域网，它可以支持传统业务，如电话、SDH、IP、FDDI和ATM等，也可以支持未来具有较高突发性和多样性的业务，如数据文件传输、网页浏览、视频点播、视频会议等业务。
2、光标记分组交换（ＯＭＰＬＳ）技术光标记分组交换（ompls）技术，也称为gmpls或多协议波长交换（mpλs）.它是mpls技术与光网络技术的结合。
mpls是多层交换技术的最新进展，将mpls 控制平面贴到光的波长路由交换设备的顶部就具有mpls能力的光节点。
由mpls 控制平面运行标签分发机制，向下游各节点发送标签，标签对应相应的波长，由各节点的控制平面进行光开关的倒换控制，建立光通道。
结合wdm技术和mpls 技术，可以实现全光状态下的ip数据包的转发。
三、光交换技术的优点随着通信网络逐渐向全光平台发展，网络的优化、路由、保护和自愈功能在光通信领域中越来越重霎。
光交换技术能够保证网络的可靠性和提供灵活的信号路由平台，尽管现有的通信系统都采用电路交换技术，但发展中的全光网络却需要由纯光交换技术来完成信号路由功能以实现网络的高速率和协议透明性，减少了当前网络协议层的数目。
光交换技术具有以下几个优点：（A）大容量、数据率和格式的透明性、可配置性等特点，支持未来不同类型数据，可以克服纯电子交换的容量瓶颈问题；（B）带宽利用效率高，能提供各种服务，满足客户的需求（C）能提供端到端的光通道或者无连接的传输（D）把大量的交换业务转移到光域，交换容量与WDM传输容量匹配，同时光分组技术与OXC、MPLS等新技术的结合，实现网络的优化与资源的合理利用因而，光分组交换技术势必成为下一代全光网网络规划的“宠儿”。
（E）全光网络具有频带宽、容量大、扩容升级方便，适合高速业务的发展，也适合CATV宽带业务（如多用户交互式数字视频点播、多媒体业务等）。
全光网络最终将发展成为宽带综合业务基础数字网络平台。
四、光交换技术的发展趋势光纤通信具有传输容量大、中继距离长、传输损耗小等特点。
自问世30多年来,光纤通信已逐渐成为现代传输网的主体。
现在,世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,不久将达到85%。
1999年底累计的全世界光纤用量已经达到3×108km。
在信息社会,骨干传输网的容量几乎每9个月就要翻一番。
大容量、宽带化以及全光网络技术的应用是未来光通信技术的发展方向。
目前,全球数据业务量几乎半年左右就翻一番,通信业务特别是IP业务激剧增长,全球通信业正在发生前所未有的重大变革。
这场变革几乎遍及通信的每个领域对光通信的影响更为重大。
通信业务膨胀的直接后果就是对通信速率和带宽需求的膨胀,而且通信变革的总体趋势是向着“多业务、多速率接入、一体化”的方向发展,这也对带宽和透明性直接提出了更高的要求,从而亟需新的技术以支持新的需求。
近两年,光交换技术发展非常快,未来通信网络的核心层将会首先采用光交换,而接入层仍将采用以ATM或IP路由器为主的包交换方式。
随着人们通信需求量越来越大，光交换层的交换能力要求越来高，光交换技术的发展趋势倾向于：智能自动化、全光交换、光交换机多样化。
其中：（1）智能自动交换光网络是指网络能够动态、自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改，使其能够更加易于管理、更加灵活、更加具有健壮性，同时使业务指配和故障恢复也能更快地自动完成并具有智能性的方向发展。
（2）所谓全光交换是指从波长到波长的转换，基于这种技术的光交换或波长路由器能使网络配置更灵活，使运营商可以在光骨干网中方便地提供OC-1到光波长的业务，把选路定位在波长上而不是光纤上，遇到故障可以自动恢复工作。
现代波分复用（WDM）、空分复用、时分复用和码分复用等复用技术的出现，丰富了光信号交换和控制的方式，使得全光网络的发展呈现出全新的面貌。
未来全光网络的主要构架可能就是以WDM技术为主导，结合光时分复用（OTDM）和光码分复用（OCDMA）技术。
OTDM技术可以使一个固定波长的光波携带信息量十几倍、几十倍地增长，OCDMA则提供一种全光的接入方式。
（3）目前广泛使用的交换设备是基于光机械技术的交换机，其交换速度为毫秒级，其具有成本低、设计简单和光性能较好的优点。
随着液晶技术的发展，液晶光交换机将成为光网络中系统中的皇者。
由于液晶尅有使入射光的极化角发生旋转变化，继而再使用声光技术实现光交换设备，该类型的交换机可以实现微秒级的交换速度，可方便构成端口较少的交换机，从而使光网络的速度更上一个等级。
再者，更令人兴奋的是：最新的光电交换机采用了钡钛材料，这种交换机使用了一种分子束取相附生的技术，与波导交换机相比，该交换机消耗的能量比较小。
然而，随着人们对通信质量的更大、更快、更水平的需求决定了光交换技术是不会满足一时而停滞不前的，光交换机的发展也会随着光交换技术的发展得到更高的提升空间。