光纤交换机

光纤交换机

光纤交换机概述.................................................................................................

1. 光交换机的由来.......................................................................................................

2.1 光交换机的特点....................................................................................................

2.2光交换机的特点...................................................................................................

2.3光交换的基本器件....................................................................................................

2.3光交换原理......................................................................................................

2.31空分光交换.......................................................................................................

2.32时光分交换...........................................................................................................

2.33波分/频分光交换..........................................................................................................

2.4光分组交换技术..............................................................................................................

2.41分组交换技术...............................................................................

2.5光交换技术的发展..............................................................................

光交换机

摘要随着现代通信业的发达，网络愈发体现重要性，作为交换信息的终端交换机的存在必不可少。然而交换技术经过前辈的几代发展，技术在更新。交换机的种类也愈发多样化。谁说核心仍然是交换。现在我就以自己的理解来主要介绍下光交换机。

1光交换机的由来

随着人们科技水平的进步，大规模的网络应用使得原本的宽带业务不能满足日益增长的需求量，于是通信网迎来新的技术——光纤通信技术。由于光通信的数据吞吐量远远比传统的电子网络更加高速更加大容量。于是光交换机就走上了自己的舞台。

2.1光交换机的特点

（1）由于光交换不涉及到电信号，所以不会受到电子器件处理速度的制约，可与高速的光钎传输速率匹配，实现网络的高速率。（2）光交换根据波长对信号进行路由和选择，与通信采用的协议，数据格式和传输速率无关，可以实现透明的数据传输。（3）光交换可以保证网络的稳定性。提供灵活的信息路由手段。

2.2光交换的基本器件

电开关是电信号交换系统最基本的单元。每个电信号开关在控制信号的控制下接通或断开其出线和入线当电开关的出线和入线接通时，电信号可以从这个电开关通过；当电开光的出线和入线断开时，电信号不能从这个开关通过。将许多电开关组成一个整列，在控制信号的控制下，使某些电开关接通，某些电开关断开，这样，电信号就能在这个整列中进行交换。这就是最基本的交换单元的构成及工作原理。

（1）半导体光放大器半导体放大器可以对输入的光信号进行放大，并且可以利用一种称为偏置电信号的器件来控制光信号的放大倍数。当偏置电信号的值为0时，输入的光信号不能从光放大器的输出端输出，相当于电开关的断开；当偏置电信号的值不为0时，输入的光信号可以从输出端输出，相当于电开光的接通。

（2）耦合波导开关

耦合波导开关不像半导体光放大器那样只有一个输入端和一个输出端，而是有两个输入端和两个输出端。每个输入和对应的输出形成一个光通道。两个输入和两个输出组成两个光通道。耦合波导开关利用控制电极来控制光通道上，形成光信号的交叉连接；当控制电极上加电时，原先耦合到另外的光通路上的光信号会耦合回到原来的光通道上，形成的光信号的平行链接。

（3）硅衬底平面光波导开关

这种开关包含两个3db的定向耦合器和两个长度相等的波导臂，利用睹在Mach-Zehnder 干涉波导臂上的金属薄膜加热器形成相位延时器，通过控制两臂的相位差来控制光信号的连通和断开。它的原理是利用在硅介质波导内的热电效应，平时偏压为0时，开关处于交叉连接状态，但是当波导臂呗加热后，开关切换到平行的连接状态。

（4）波长转换器

波长转换器有多种实现方式。当一个波长为的光信号输入时，由一个被称为光电探测器的器件把它变换为一个电信号，然后通过外调制器调制或激光器把这个电信号转换为一个波长为的输出光信号。

2.3光交换原理

2.31空分光交换

空分光交换就是在空间域上对光信号进行交换。空分光交换的基本原理就是利用光开关组成开关矩阵，通过对开关矩阵进行控制，建立任一输入光钎到任一输出光纤的物理通路连接。

2.32时光分交换

时光分交换的原理是：即将输入的某一时隙上的光信号交换至另外一个时隙进行输出的交换方式。

2.33波分/频分光交换

波分交换是根据光信号的波长来进行通路选择的交换方式。

2.4光分组交换技术

光交换按交换方式可分为光路交换方式和光分组交换方式，对应于点交换中的电路交换和分组方式。光路交换又分为空分。时分和波分/频分三种交换类型。光分组交换则有atm 光交换，透明光分组交换。光突发交换等。

Atm光交换是对atm信源进行交换的技术。Atm光交换遵循电信号领域atm交换的基本原理，采用波分复用、电或光缓冲技术。先对信元波长进行选路，依照信元的额波长，将信元选路到输出端口的光缓冲存储器中。

2.41分组交换技术

是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，分组交换在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。

进行分组交换的通信网称为分组交换网。

从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据—分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。