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光交换原理和发展

发布时间:2016-07-25 点击数:896
光交换原理与发展
随着人类社会信息化时代的临近,对通信的需求呈现加速增长的趋势。发展迅速的各种新型业务对通信网的带宽和容量提出了更高的要求。通信网的两大主要组成部分 ― 传输和交换 ― 都在不断地发展和革新。光纤有着巨大的频带资源和优异的传输性能,是实现高速率、大容量传输的最理想的物理媒质。随着波分复用( WDM ) 技术的成熟,一根光纤中已经能够传输几百吉比特秒到太比特秒的数字信息。传输系统容量的快速增长带来的是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,运行速率也越来越高,未来的大型交换系统将需要处理总量达几百、上千太比特秒的信息。但是目前的电子交换和信息处理网络的发展已接近了电子速率的极限。其中所固有的 RC 参数、钟歪、漂移、串话、响应速度慢等缺点限制了交换速率的提高。为了解决电子瓶颈限制问题,研究人员开始在交换系统中引人光子技术,实现光交换。

光交换的优点在于,光信号在通过光交换单元时,不需经过光电、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,对比特速率和调制方式透明,可以大大提高交换单元的吞吐量。由于光逻辑器件的功能还很简单,不能完成控制部分复杂的逻辑处理功能,因此目前的光交换单元还都要由电信号来控制,即电控光交换。光信号的分割复用方式有三种:空分、时分和波分,相应也存在空分、时分和波分三种光交换,分别完成空分信道、时分信
道和波分信道的交换,这三种分割复用方式的特点各自不同,其相应交换单元的实现方案和难易程度也不同。若光信号同时采用两种或三种交换方式,则称为复合光交换。
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