光突发交换技术

心交换 节 点 以及 波 分 复 用 （ ＷＤＭ） 路 组 成 。ＯＢ 链 Ｓ 网络 边 缘 节 点 与 Ｉ Ｐ分 组 交 换 网 、 步 转 移 模 式 异 （ Ｍ） 换 网 等各 类 非 Ｏ Ｓ网络 连 接 ， 要 负 责 ＡＴ 交 Ｂ 主 将具有 相 同 目的地 等 属性 的 Ｉ Ｐ数 据 报 、 ＡＴＭ 信 元 等分组 封装 成 突发 数 据 分组 ， 为 每个 突发 数 据 分 并 组生 成一个 突发 控 制分组 （ Ｃ ） Ｃ Ｂ Ｐ 。Ｂ Ｐ先 于突 发数 据分组 进 入 ＯＢ Ｓ核 心交 换 网 ， 每个 核心 交换 节 点 在 为其对 应 的突发 数 据分组 预 留波 长资 源＿ 。突 发数 ３ ］ 据分 组就 可 以以全 光 方 式 通 过核 心交 换 节 点 ， 样 这
２１ ０ ０年 第 ４期 （ 第 １ ０期 ） 总 ６
光 通 信 研 究
Ｓ ＴＵＤＹ ｏＮ ＯＰ ＣＡＬ ＴＩ Ｃ０Ｍ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
２ １ ． ８ Ｏ Ｏ Ｏ
（ ｕ Ｓ ｍ． ＮＯ １ ０ ． ６ ）
光 通 信 系 统 与 网 络 技 术
基 于 可 变 长 光 突 发 数 据 分 组 的 ＯＢ Ｓ网络 性 能 分 析
Ｈｏ ｕ Ｒｕｉ Ｌｉ ｅ ｇ ｅ ｇ ， ｕＭ ｎ ｍ ｎ
（ Ｃｏｌｅ ｅ ｏ ｍ ｐ ｅ ｉｎｃ ｌ ｇ ｆＣｏ ｕｔ ｒＳｃｅ ｅ，Ｓｏｕ ｈ Ｃｅ ｔ ａ ｎ ｖ ｒ ｉｙ ｆ ａ ｉ ａ ｉｉ ｓ Ｗ ｕｈａ ００ ｔ ｎ ｒ ｌＵ ｉ ｅ ｓｔ ｏｒＮ ｔｏｎ ｌｔｅ ， ｎ ４３ ７４， Ｃｈｉ ） ｎａ Ａｂｓｒ ｃ ｔａ ｔ：Ｔｈｅ Ｏｐｔｃ ｌＢｕｒ ｔＳｗｉｃ ｎ （ ｉａ ｓ ｔ ｈｉ ｇ ＯＢＳ） ｎ ｔ ｏ ｋ ｉ ｙｐｃ ｌｒ ｐ ｅ ｅ ａ ｉ ｅｏｆａｌ ｏｐｔｃ ｌｐａ ｋｅ ｗｉｃ ｎ ｔ ｅ ｗ ｒ ｓａ ｔ ｉａ ｅ ｒ ｓ ｎｔ ｔｖ ｌ — ｉａ ｃ ｔｓ ｔ ｈｉ ｇ ｎｅ ｗｏｒ ． Ｔｈｉ ｋｓ ｓ

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。

光传输题库+答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、光纤的使用寿命一般在（）年左右。

A、10B、20C、40D、30正确答案：B2、接头组可以不用将( )带到割接现场。

A、调纤方案、割接步骤记录表B、纤芯纤序对照表和系统开放表C、备用纤芯测试表D、割接时间及人员安排表正确答案：C3、根据ITU建议，OTU完成将SDH业务侧光接口转换为符合（）建议的光接口。

A、G.691B、G.692C、G.693D、G.694正确答案：B4、发现缆中有若干根光纤的衰减变动量都大于（）时，应迅速进行处理。

A、0.01dB/kmB、0.2 dB/kmC、0.1 dB/kmD、0.05 dB/km正确答案：C5、波分复用系统中接收灵敏度、（）及过载点是光接收器的关键参数。

A、A 接收光功率B、B 动态范围C、C 偏置电流正确答案：B6、DWDM系统中光纤中的非线性效应是主要由什么原因引起的（）A、复用波长太多B、光纤结构缺陷C、组成光纤的材料不理想D、光纤中信号光场太强正确答案：D7、在DWDM系统中，光源除了要具有标准而稳定的波长外，还要具有的突出特点为（）A、比较大的色散容纳值B、较大的功率C、较大的谱宽D、较小的线宽正确答案：A8、在割接时，线路两端中继站判断调度或复原是否成功的最有效而准确的方法是( )A、本地维护终端B、网管C、传输仪表测试D、设备面板灯正确答案：A9、以下哪项参数主要限制了光信号的传输距离。

A、A- 损耗B、B-色散C、C-温度D、D-湿度正确答案：A10、光分路器是一种可以将一路光信号分成多路光信号以及完成相反过程的无源器件，简称( )A、A- ODNB、B-ODFC、C-OBDD、D-ONU正确答案：C11、某GYTA光缆直径为15mm，一般选用的挂钩程式应为（）。

A、25B、35C、45D、55正确答案：B12、在1.31 µm窗口色散为0的光纤是（）。

A、G.651B、G.652C、G.655正确答案：B13、分插复用器用（）表示。

光交换方式与光交换网络光交换方式由于光通信传输技术的传输速率到达了Tb/s的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。

此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。

因此，光交换的实现成为第二代光网络的根底。

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。

光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件那么由电子电路完成，也称电控光交换。

光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。

和普通的电交换技术相似，光交换分为光路〔通道〕交换和光分组交换两种方式。

光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。

该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。

这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信完毕。

光分组交换是一种信息包的交换。

通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头〔描述其源地址、目的地址和分组序号等〕。

它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进展选路，然后将它们发送到目的地。

以下是原理图：8 2Figure 光分组交换光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。

通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。

光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频分光交换和码分光交换等。

光交换的特点：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，与高速的光纤传输速率匹配，可以实现网络的高速率。

1、复用技术复用技术的主要目的是扩容，传统的扩容方法采用ETDM（电时分复用）方式，但由于现代通信网对传输容量要求的急剧提高，利用TDM方式已日益接近硅和砷化镓技术的极限，并且传输设备的价格也很高，光纤色散和极化模色散的影响也日益加重。

因此人们正越来越多地把兴趣从电时分复用转移到光复用。

光复用有3种技术，即光时分复用（OTDM）、光波分复用（OWDM）以及正处于研究阶段的光码分复用（OCDMA）。

1.WDM技术及OTDM技术迄今为止，WDM技术是研究最多、发展最快、应用最为广泛的技术，经过数年的发展和应用，已趋于成熟，而且越来越成为现代通信系统中不可替代的传输技术。

目前，WDM系统的传输容量正以极快的速度向前发展，直接基于WDM传输的业务也越来越多。

WDM技术正对光通信的发展起着重要的作用，其作为现代超大容量传输规模的复用技术的优越性将体现得越来越为明显。

随着WDM系统单信道速率越来越高、复用的路数越来越多、信道之间的间隔也越来越窄，WDM 系统表现出来的色散（包括偏振模色散）、互相位调制（XPM）和4波混频（FWM）等非线性效应严重地影响了系统的性能，同时对所用光纤的性能、光放大器的带宽范围及增益平坦度、偏振模控制器的性能、分会波器的隔离度等等件的性能都提出了很高的要求。

OTDM指利用高速光开关把多路光信号复用到1路上传输，利用OTDM技术可以。

获得较高的速率带宽比，可克服EDFA增益不平坦、4波混频（FWM）非线性效应等诸多因素限制，而且可解决复用端口的竞争，增加全光网络的灵活性。

虽然，OTDM有以上的优点，但由于其关键技术（高重复率超短光脉冲源、时分复用技术、超短光脉冲传输技术、时钟提取技术和时分解复用技术）比较复杂，更为重要的是实现这些技术的器件特别昂贵，而且制作和实现均很困难，所以这项技术迟迟没有得到很大的发展和应用。

但随着系统扩容的需要、技术的不断创新、器件制造水平的不断提高以及克服单单依*WDM技术不足以解决的困难，最终OTDM 也将得到很大的发展和应用。

荷量 。
及信 息数据 传输 的 日益频繁 ，越 来越 多的人们 已逐步将通信 交流媒 介 的 选 取 转 移到 光 网络 上 。 由 于 光 纤 传 输 的 高效 性 ， 因此 其 网 络 拓 扑结构 的产生必然会在很 大程度上 满足 现阶段用 户大批量 信息传输 速率 的最大化及 整个 网路 资源分配问题 的优 化。本篇 文章 介绍 了三 种主要 的光 网络 交换技术 ，并针 对其 自身发展进行 了资源优化 分配
问题 的思 考
【 关键词 】 光网络 ；交换技术 ；资源优化 ；分配；思考
１ 引 言
信息 的有效传输指 的是在满 足多种数据类型传输及业 务服务质 量的条件下 ，通 过合理调整其信 息传输 带宽的负载量 ，真 正实现网 络资源 的高 效利 用及数据 的可靠传输 但信息传输本身所 具有 的随 机性及灵活 性对 光网络 中的带 宽资源 分配方法提 出了更加 深层 次的 要求 。 ２ 三 种 主 要 的 光 网络 交换 方法 ２ ． １ Ｏ Ｂ Ｓ技术 Ｏ Ｂ Ｓ技术即光突发交 换技 术。首先 ，这种技术 的实施是将载体 信 息以突发包的形式打包 分组 进行光 电之间 的完全转化 。并且在此 过程 中应 该特殊 强调的是 Ｏ Ｂ Ｓ技术 的运用创 新了信息传 输的主要方 式 ，其独 特之处在于将携 带数 据分组包与控制信 息分组 包的传输进 行 了链 路的分离 。在整个 信息传输过程 中，为 了更好的控制在节点 处数据 信息 的转换 ，在数 据包到达节点前 ，控制 信息分组包在光 网 络 中的每个节点就 已经进 行了光电光 的完全转化 。因此 ，从实 际意 义来说，数据分组 的传 输并没有经过光 电光 的转 换，而是依靠数据 分组包产生 的提示信 息直接 以光的形式进行 了传 输 。同时 ，Ｏ Ｂ Ｓ 技 术的另一个 突出优 点在于在数据信息进行传 输前，其分组数据包会 在信道的边缘位置 进行了集中与整合 ，从而 有效的减少 了控制分 组 包的产生个数 ，有利于 Ｏ Ｂ Ｓ网络系统传输带宽总体负载 与吞吐量的 科学控制 。此外 ，Ｏ Ｂ Ｓ技术之所 以受到研 究学者的广泛关注还在 于 信道资源科 学预 留机制的实施 。由于此技术 中没有对信 息传输 往返 中的分组包 大小进行一定长度 的限制，而是根据信道 自身容量 进行 随机分配 。因此 ，Ｏ Ｂ Ｓ技术 只是对 信息的单 向传递进行 了资源 的提 前分配 ，这 样不但大大减少 了分组包 在信道 中的时延 ，同时也避免 了信道资源 分配 重复带来的不必要资源浪 费。 ２ ． ２ Ｏ Ｐ Ｓ技 术 Ｏ Ｐ Ｓ技术即光包交换技术 。Ｏ Ｐ Ｓ技术 不同于我们之前讲到 的 Ｏ Ｂ Ｓ 技 术的信息传递 ，它 是以一个包含多种信息 的光 分组包作为基本组 成 单元进行传输 的。这 个分组包是数据信 息、控 制信息与时间信息 的总和。 由 于 这种技术 的实施将 数据 与控制信 息进行 了一定 的合成 ， 因此，必然也会减少光 电转换 的环节 ，促进 了其传输效率 的提升 。 ２ ． ３ Ｏ Ｃ Ｓ技术 Ｏ Ｃ Ｓ技术 即光路交 换技术 Ｏ Ｃ Ｓ技术是 以全部信 息波长 为分界， 并 以其对应 的迁 移时间损耗为主要衡量 标准，从而实现光 电之 间的 完全转换 。不 足之处在于这种技术 的研 究只能适用于信 息资源 的定 向分配 ，而对 于业务开展过程 中突发与随机事件 中数据 的直接 传递 并不能做 到准 确的资源分配 ，从而 减慢了整个光 电网络 系统中信息 传输 的基本速 率。 ３ 关于光 电转换 网络 资源优 化分配方法的几点思考

维普资讯
第２ Ｚ卷 第 １ 期 １ ２０ ０ ６年 １ 月 １
甘肃科技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ
＇ｏ ． ２ Ｎｏ １ Ｃ １ ２ ．１ Ｎｏ ． ２ ０ ｖ ０ ６
光 突发 交换技术 的研 究
将Ｉ Ｐ业 务 放 在 ＷＤＭ 上进 行 传 输有 许 多可 供
选 择 的交换技 术 。一种 很好 的方 案就是 在骨干 网络 中应用 直接在 光域 的分 组／ 据包 交换技 术 ， 数 这样 会 提供灵 活和 有效 的光层 上 的带 宽 利用率 。基于光 分 组交换 的光 Ｉ Ｐ路 由器可 望解决 电子瓶 颈 问题 。 针 对 目前 的 技术 状 况 ， 从技 术 上 来说 比较 可 行
２ 光 突 发 交换 基 本 原 理
突发 （ ｕｓ） ｂ ｒｔ 的最 初 定义 是 指 话 音 的 一 次进 发
宽利 用率 的极低 。虽 然 在 过 去 的 几年 中 ， 电子传 输
和交换 设备 的速率 有 了飞 速 的 增长 ， 也 不 能跟 上 但
或者一 段数据 信息 。突发数 据就是 一 串突发 性的话 音流或 数字化 的信 息 。在 电 路交 换 中 ， 每次 呼 叫 由
交换原理和 光 突发 交换协议 ， 中包括 对 ＷＤＭ， 突发 ， ｅａ ｅ ｅｅｖ ｔ ｎ协议 。 其 光 Ｄ ｌ ｄＲ ｓｒａｉ ｙ ｏ
关键 词 ： 交换技 术 ； 波分复 用 ； 光交换协议
中 图 分 类 号 ： Ｎ ２ ． Ｔ ９ ９１
络 伸 缩 性
１ 概 述
在过 去 的几 年 中 ， 联 网 业 务量 呈 现爆 炸性 的 互
～
增长 。 驱动 了对 传输 带 宽需求 的迅 猛增长 ， 同时 产生 了通过 增加带 宽来 增加 现有 因特 网骨干传 送能力 的

什么是光突发交换技术目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching).三种光路交换技术目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching).其中研究得最多最成熟的是光路交换OCS,网络需要为每一个连接请求建立从源端到目的地端的光路(每一个链路上均需要分配一个专业波长)。

交换过程共分三个阶段：①链路建立阶段是双向的带宽申请过程，需要经过请求与应答确认两个处理过程。

②链路保持阶段，链路始终被通信双方占用，不允许其他通信方共享该链路。

③链路拆除阶段，任意一方首先发出断开信号，另一方收到断开信号后进行确认，资源就被真正释放。

从长远来看，全光的分组交换OPS是光交换的发展方向。

OPS是一种不面向连接的交换方式，采用单向预约机制，在进行数据传输前不需要建立路由。

分配资源。

分组净荷紧跟分组头在相同光路中传输，网络节点需要缓存净荷，等待带分组目的地的分组头的处理，以确定路由。

相比OCS,OPS有着很高的资源利用率，和很强的适应突发数据的能力。

但是也存在着两个近期内难以克服的障碍：一是光缓存器技术还不成熟；二是在OPS交换节点处，多个输入分组的精确同步难以实现。

因此光分组交换难于在短时间内实现。

1997年，由ChunmingQiao和J.S Tunnor分别提出的一种新的光交换技术——光突发交换OBS,作为由电路交换到分组交换技术的过渡技术。

OBS结合了电路交换和分组交换两者的优点且克服了两者的部分缺点，已引起了越来越多人的注.什么叫突发？光突发交换中的“突发”可以看成是由一些较小的具有相同出口边缘节点地址和相同QoS 要求的数据分组组成的超长数据分组，这些数据分组可以来自于传统IP网中的IP包。

！ Leabharlann Ｑ： 工 业 技 术
Ｓｃ ｅｎ ａｎｄ ｉ ｃｅ Ｔｅｃｈ ｎｏｌ ｏｇｙ ｎ ｌ ｎｏｖａ ｏｎ ｔｉ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
光 突 发 交换 技 术 关键 问题 研 究
胡 梅 芬 （ 南民族 大学计 算机 科学 学院 湖北 武 汉 中
４３ ０７ ） ０ ４
摘 要 ： 突 发 交换 （ Ｂ ） 光 ０ ｓ 网络 被 认 为 是 下 一 代 光 纤 通 信 网络 的 典 型 代 表 。 文 阐 述 了 光 突 发 交换 网络 体 系 结 构 和 基 本 原 理 ， 点 研 究 了 本 重 光 突 发 交 换 网络 的 恰 量 时 间（Ｅ ）ＪＫ和 竞 争 解 决 方 案 ， 后 对 光 突 发 交换 技 术 的 发 展 做 出 了探 讨 。 Ｊ Ｔ ｔｉ ｆ ￣ 最 关键 词 ： 光突发交换 竞争 中 图分 类 号 ： Ｐ Ｔ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ４ ０ ８ ２ １ ） ２ｂ一０ ５ －０ １ ７ － ９ Ｘ（ ０ １０ （） ０ ３ ２
一
１Ｏ Ｓ Ｂ 的体 系结构 和基本原理
ＯＢＳ 网 络结 构 如 图 ｌ 的 所示 。
０Ｂ ｓ网络 由处 于 网络 边 缘 的 边缘 路 由 器 、 于 网络 中心 的 核 心 路 由 器以 及 Ｗ ＤＭ 位 链 路 等 组 成 １入 口边 缘 路 由 器按 照数 据 。 包 的 目的 地 址 和 服 务 等 级 Ｃｏ （ ａ ｓ ｏ Ｓ Ｃｌ ｓ ｆ Ｓ ｒ ｉｅ 等信 息对 数 据 包 进行 分 类 ， ｅ ｖｃ ） 缓存 和 封装 ， 合 成突 发 数据 包 Ｂ Ｐ Ｂ ｒｔ Ｄ ｔ 组 Ｄ （ｕｓ ａａ Ｐ ｃ ｅ ） 并 产 生 突 发 控 制 包 ＢＣＰ Ｂｕ ｓ ａ ｋ ｔ， （ ｒｔ Ｃｏ ｔｏ Ｐ ｃ ｅ ）然后 发送 给与之 最邻 近 的 ｎ ｒ ｌ ａ ｋ ｔ， 核 心 路 由器 。 心 路 由器 根 据 ＢＣＰ的 路 由 核 信 息 ， 到达 的ＢＤＰ进行 交 换 。 对 同时 边 缘 路 由 器 提 供 各 种 网 络 接 口 ， 之 可 以 完 成 各 使 种 协 议 类 型 的 网 络 互 联 ， 网络 的 出 口处 ， 在 边 缘 路 由器 将 突 发 数 据 包拆 卸 ， 送 到 其 发 他 子 网 或 终 端 用 户 。 突发 交 换 技 术 的 原 光 理如 图２ 示 。 所 如 图所 示 ， 根 光 纤 上 的 ＷＤＭ信 道 被 一 分 成 两 组 ， 中 一组 用于 传 输 突 发 控 制 包 ， 其 称 为 控 制 信 道 ； 一 组 则 用 于 传 输 突 发 数 另 据包， 为数据信道 。 称 这种 突发 数据 包 和 突 发 控 制 包 分 离 传输 的 特 点 有 利 于核 心路 由 器 在 突 发数 据 包 到达 之前 就 根 据 突 发控 制 包 中的 信 息 预 留 好 宽 带 。

光交换技术光分组交换技术第九组：邓傲白杨王琰光交换技术08光信第九组摘要：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。

光交换技术可分成光路光交换技术和分组光交换技术。

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。

关键字：光交换技术光／电转换码分交换技术复合型交换技术光分组交换光突发交换技术光标记分组交换技术光子时隙路由技术正文：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。

光交换技术可分成光路光交换技术和分组光交换技术，前者可利用OADM、OXC等设备来实现，而后者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。

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。

课堂上老师已经讲了空分、时分、波分交换技术，下面介绍其它的光交换技术：码分光交换, 是指对进行了直接光编码和光解码的码分复用光信号在光域内进行交换的方法。

所谓码分复用, 就是靠不同的编码来区分各路原始信号, 而码分光交换则是由具有光编解码功能的光交换器将输入的某一种编码的光信号变成另一种编码的光信号进行输出, 由此来达到交换目的。

随着光码分复用(OCDMA ) 技术的发展, 码分光交换技术必将得到迅速的发展和应用。

Ｉ Ｅ ＮＴ ＲＮＥ Ｔ的蓬 勃发 展使数据业 务 成为通信 主体 ，并对 网络 带宽提 出了越
还 要有快速 、灵活的 交换和处理 来对 光 并将其提 升到战略发 展的 高度 。如欧洲
Ｔｉ ￣ ‘ ＯＳ ‘ Ｇｌ 纤的带宽进行有效 、合理地分 配和管理 ， 的ＡＣ Ｓ，划 、Ｃ ＴＨ 划、美国的Ｎ ＤＡＲ — Ｐ 因此现 在的焦点是采 用什么样的 链路 层 计划和国防部 高级研究 计划局 （ 来 实现 网络层 （Ｐ）和物理层之 间的高 Ａ）支持 的ＭＩ Ｉ Ｔ、Ｓ ａ ｆｒ 、Ｐ ｉｃ ｔｎ ｔｎ ｏ ｄ ｒｎ ｅｏ
Ｈ 延伸。因此光纤通信具 有 了成 为拥有庞 光转换 ）是解决 这一问题的 最直接和最 证的服 务 。ｆ 光 线路交换 足粗粒度的 ，
Ｐ 大带 宽 、能够承载未 来迅 猛发展的 网络 有 效方案 。传统 光网络 向面 向Ｉ 业务的 不能实 现统计复 用 ，带宽 利用牢低 ，不 流量 的通信平台 的巨大潜力 。以 光纤通 更 灵活 、更可 靠和成本更低 的新 一代全 适干传输 突发数 据；采用 舣 资源 颅留 信 作为下一代通信 的基础 已是业界 的共 光网络 发展是 光通信 发展 的必然趋 势。 识 然而 ，要提供对 数据业务 的高效支 方式 由控制平面 建立链路 分配波 长 ，
二十世纪９ 年代以来 ，在全球范 围 波 长选路所需 的时 『 艮，网络的 ｎ升级 ０ ｕ Ｊ ，
Ｓ 持 、充分发挥光纤通信 的潜 力 ， 有庞 内各国政府 、研 究机构 、电信 巨头和通 性 ，动态适应性 比较莘 ；ＯＣ 络 中 ・ 仅 大带宽和超长的传输 距离还是 不够 的 ， 信 设备厂商都 纷纷开展这方 面的研究 ，
换有较 大发展 ，Ｉ包的 交换容量 可以高 标 准化组织 也都积极 致 力干 刈 Ｔ 构 光 Ｐ 达 数百Ｇ ｉ ｓ ｂｔ ，但 是仍无 法与ＷＤ ／ Ｍ光 网络的研究 。 传输 信道带宽的需 求 匹配 。要达 到超过

二、填空题1.电话交换技术的发展经历了人工交换阶段、机电式自动交换阶段、电子式自动交换阶段三个阶段。

2.PSTN（公用电话网）采用的交换方式是电路交换方式。

3.数字程控交换机的基本结构是由控制子系统和信息子系统。

4.本地电话网的汇接方式可分为去话汇接、来话汇接、去来话汇接、主辅汇接四种方式。

5.我国电话网采用5级结构。

6.从公共式交换机直到今天的交换机，一直采用由交换机提供通话电源的方式，我们称这种方式为中央馈电方式。

7.电话机的基本组成包括通话设备、转接设备、信令设备三部分。

8.本地电话网按照覆盖区域的大小和服务区域内人口的多少采用不同的组网方式主要可以采用单局制、多局制、汇接制三种组网方式。

9.按照节点的接续类型有四种，分别是本局接续、出具接续、入局接续、转接（汇接）接续。

10.T接线器的基本功能是完成一条同步时分复用线上各个时隙之间话音信息的交换。

三、简答题1.试分析程控电话交换的接续过程。

答曰：主叫摘机呼叫——向A送拨号音准备收号——收号与号码分析——建立连接向B振铃向A送回铃音——被叫应答进入通话——一方用户挂机向另一方送忙音——通话结束。

3.拨打一个国际长途：00-82-301-2345678，五个字段的数字分别代表什么含义？答曰：00国际长途字冠，82国家号码，301国内长途号码，2345678本地网电话号码。

第一章交换概论1、在通信网中为什么要引入交换的概念？为了实现多个终端之间的相互通信，引入了交换节点，各个用户终端分别经通信线路连接到交换节点上，交换节点就是交换机，它完成交换的功能！2、交换方式有多少类传输模式？各传输模式的特点？目前交换技术主要有那几种，分别属于哪种传送模式？（1）电路传送模式CTM：电路交换，多速率电路交换，快速电路交换（2）分组传送模式PTM：分组交换，帧交换，帧中继（3）异步传送模式ATM：IP交换，光交换，软交换3、电路交换、分组交换的虚电路方式以及ATM交换都采用面向连接的工作方式，它们有何异同？（1）相同点：①都有连接建立，传送信息，连接拆除三个阶段；②一旦建立连接，该通信所有信息都沿着这个连接传送，且保证信息的有序性；③信息传送的时延比无连接工作方式的时延小；④对故障敏感；（2）不同点：电路交换建立的是物理连接；分组交换的虚电路方式建立的是逻辑连接；ATM交换建立的是逻辑连接（虚连接）。

光传输练习题库含答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、下列网络结构中，网络生存性最好的是( )A、A- 环形B、B-线形C、C-星形D、D-树形正确答案：A2、在障碍级别方面，因配线光缆损坏造成EPON系统一半以上用户阻断的为（）A、A- 全阻障碍B、B-严重障碍C、C-一般障碍D、D-中级障碍正确答案：B3、ODU2在OTN中代表的速率为()A、2.5GB、10GC、40GD、100G正确答案：B4、在光纤接头标注中，如“SC/PC”，“/”前半部分的SC表示连接器型号，“/”后半部分的PC指什么？（)A、A- 光纤的类型B、B-光纤的制作工艺C、C-光纤接头截面工艺D、D-连接器制作工艺正确答案：C5、严重误码秒：即1秒钟内的误码率劣于门限值，其门限值是（）。

A、A： 1X10-6B、B：1X10-10C、C：1X10-8D、D：1X10-3正确答案：D6、FTTX网络，ONU与OLT连接使用的光纤类型为（）A、A- 单模B、B-双模C、C-多模正确答案：A7、架空光缆与街道平行最小垂直净距为（）A、5mB、4.5m；C、3m；D、4m；正确答案：B8、在工程中，皱纹钢带铠装光缆适用于（）。

A、A管道B、B架空C、C直埋D、D一般河流、坡度大的地段正确答案：C9、架空线路维护质量要求拉线对位准确、地锚出土长度不大于（）米，各种拉线不得有锈蚀、松驰现象。

拉线上不得附有其它杂物。

A、0.1B、0.3C、0.8D、0.5正确答案：D10、正常光缆割接完成后，开放高速环网DWDM系统对应段损耗值在与割接前比较，当差值在（）dB以下时，可认为割接完成。

A、A 5B、B 2C、C 1D、D 0.5正确答案：D11、单模光纤在1310nm窗口的衰耗约 0.35dB/km，在1550nm窗口的衰耗可低达（） dB/km。

A、0.20C、0.30D、D. 0.35正确答案：A12、实际工程中,如果某根光缆突然被打坏,通常调换掉的这段光缆只有几百米,这时需要你对新敷设的这根短光缆进行盘测,而手头并不具备1-2km长的标准光纤,你该怎样较准确的测出这段光缆的衰减系数。

• 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。
• 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。
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。

现代交换技术现实状况及其发展趋势摘要:伴随国家信息基础网络建设及电信经营逐步开放, 通信网络正经历着一次又一次重大变革。

而交换设备是通信网关键组成, 交换技术发展与通信网发展是分不开, 即交换技术与终端业务、传输技术必需相适应。

分组交换是将用户传送数据划分成一定长度, 每个部分叫做一个分组, 经过传输分组方法传输信息一个技术。

它是经过计算机和终端实现计算机与计算机之间通信, 在传输线路质量不高、网络技术手段还比较单一情况下, 应运而生一个交换技术。

多年来, 伴随光纤技术取得巨大成就, 信道传输速率显著增强, 光交换技术得到很大发展, 宽带综合业务数字网（B-ISDN）中用户线必需要用光纤。

光技术已经在信息传输中得到广泛应用。

关键字: 通信交换技术光交换技术1.现代交换技术概述伴随微电子技术、计算机技术飞速发展, 交换技术得到了空前发展。

从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换, 交换技术经历了人工交换到自动交换过程。

大家对可视电话、可视图文、图像通信和多媒体等宽带业务需求, 也将大大地推进异步传输技术（ATM）和同时数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术不停进步和广泛应用。

部分常见交换技术, 比如电话通信中使用电路交换技术、数据通信网中使用分组交换技术和帧中继技术、宽带交换中使用ATM技术、计算机网络中使用二层交换、 IP交换和MPLS技术、光交换技术等等。

伴随通信技术和计算机技术不停发展, 大家要求网络能提供多个业务, 而传统电路交换技术已经满足不了用户对于新业务要求, 所以新兴交换技术应用范围越加广泛。

其中, 我以光交换技术为例, 来表现现代交换技术发展趋势。

2.光交换概述现代通信网中, 优异光纤通信技术以其高速、带宽显著特征而为世人瞩目。

实现透明、含有高度生存性。

全光通信网是带宽网未来发展目标。

从系统角度来看, 支撑全光网络关键技术又基础上分为光监控技术、光交换技术、光处理技术、光放大技术几大类。

光通信中的关键技术光纤通信技术的出现是通信史上的一次重要革命.作为宽带传输解决方案的光纤通信从其诞生之日起,就受到人们的特别重视．并且一直保持着强劲的发展势头。

特别是在20世纪90年代中期到末期的这段时间，无论是在技术方面还是在其相关产品方面，光通信都得到了飞速的发展,并确立了其在通信领域不可替代的核心地位。

当前,光通信技术正以超乎人们想像的速度发展。

在过去的10年里，光传输速率提高了100倍，预计在未来1O年里还将提高100倍左右.IP业务持续的指数式增长，对光通信的发展带来了新的机遇和挑战:一方面,IP巨大的业务量和不对称性刺激了波分复用（WDM)技术的应用和迅猛发展；另一方面，IP业务与电路变换的差异也对基于电路交换的SDH(同步数字系列）提出了挑战.光通信本身也正处在深刻的变革之中，特别是“光网络”的兴起和发展，在光域上可进行复用、解复用、选路和交换，可以充分利用光纤的巨大带宽资源增加网络容量，实现各种业务的“透明”传输，所以光通信技术更是成了人们关注的焦点。

本文将对光通信中的几种重要技术作一简要介绍和展望.一、复用技术1。

时分复用技术（TDM)复用技术是加大通信线路传输容量的好办法.数字通信利用时分复用技术,数字群系列先是PDH各群，后有SDH各群,由电的合路/分路器和合群/分群器（MUX/De-MUX)构成。

电的TDM目前的最高数字应用速率为10Gbit/s。

把这最高数字速率的数字群向光纤上的光载波直接调制，就成为光纤传输的最高数字速率。

而光纤本身却有很大的潜在容量，所以说光纤受到电的最高速率的限制。

实际上当传输速率由10Gbit/s提高到20Gbit/s左右时已接近半导体技术或微电子工艺的技术极限,即便开发出更高速率的TDM电子器件和线路，例如采用微真空光电子器件、原子级电子开关等技术，其开发和生产成本必然昂贵，造成传输设备、系统价格很高而不可取，更何况此时光纤色散和非线性的影响更加严重，造成传输困难.所以，尽管TDM的实验室速率已达40Gbit/s,但要在G。