《光交换技术》课件

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1、理工大学通信工程学院电信交换教研室第12章光交换技术概述12.1光交换器件12.2光交换网络光交换系统12.412.3第12章光交换技术12.1.1电交换的缺点问题：电交换有哪些缺点?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。网络业务将以宽带视频和高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。以电子技术为基础的交换方式，交换容量都要受到电子器件工作速度的限制。12.1.1电交换的缺点12.1.2光交换的优点（1）极宽的带宽。（2）运行速度快。（3）光交换与光传输匹配可进一步实现全光通

2、信网。（4）降低网络成本，提高可靠性。（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。（7）光器件体积小，便于集成。概述12.1光交换器件12.2光交换网络光交换系统12.412.3第12章光交换技术12.2.1光开关有三类：将某一光纤通道的光信号切断或开通；将某波长光信号由一个光纤通道转换到另一个光纤通道中去；在同一光纤通道中将一种波长的光信号转换为另一种波长的光信号（波长转换器）。光开关在光通信中的作用1.半导体光开关2.耦合波导光开关12.2.1光开关3.M-Z干涉型电光开关4.液晶光开

3、关12.2.1光开关5.微机电系统（MEMS）开关12.2.1光开关12.2.2波长转换器波长转换器是一种能把带有信号的光波从一个波长输入转换为另一个波长输出的器件。波长转换器是解决相同波长争用同一个端口时的信息阻塞的关键。理想的光波长转换器应具备有较高的速率、较宽的波长转换范围、高的信噪比、高的消光比且与偏振无关。波长转换器的作用光波长转换器结构12.2.2波长转换器12.2.3光存储器在光交换中，需要存储器实现光信号的存储。常用的光存储器有光纤延迟线光存储器和双稳态激光二极管光存储器。光存储器的作用12.2.4光调制器在光纤通信中，通信信息由LED或LD发出

4、的光波所携带，光波就是载波，把信息加载到光波上的过程就是调制。光调制器是实现从电信号到光信号的转换的器件。光调制器的作用概述12.1光交换器件12.2光交换网络光交换系统12.412.3第12章光交换技术12.3.1概述全光网络（全光通信网络）是指光信息流在网络中传输及交换时始终以光的形式存在，而不需要经过光电、电光变换。信息从源节点到目的节点的传输过程中始终在光域内，波长成为全光网络的最基本积木单元。目前的全光网络，并非是整个网络的全部光学化，而是指光信息流在传输和交换过程中以光的形式存在，控制部分则仍然用电路方法实现。全光网络12.3.2空分光交换网络通过机

5、械、电或光三种不同方式对光开关及相应的光开关阵列/矩阵进行控制，为光交换提供物理通道，使输入端的任一信道与输出端的任一信道相连。空分光交换网络空分光交换的优点是各信道中传输的光信号相互独立，且与交换网络的开关速率无严格的对应关系，并可在空间进行高密度的并行处理，因此能较方便地构建容量大而体积小的交换网络。空分光交换网络的主要指标是网络规模和无阻塞的程度。交换系统对阻塞的要求越高，则组成网络的器件的单片集成度相应地就越高，或者参与组合的单片器件数量越多，互连越复杂，相应损耗也增加。空分光交换网络的优缺点12.3.2空分光交换网络12.3.3时分光交换网络对于时分光

6、交换，则是按时间顺序安排的时分复用各路光信号进入时分交换网络后，在时间上进行存储或延迟，对时序有选择地进行重新安排后输出。即基于光时分复用中的时隙交换。时分光交换网络时分光交换的优点是能与现在广泛使用的时分数字通信体制相匹配。但它必须知道各路信号的比特率，即不透明。另外需要产生超短光脉冲的光源、光比特同步器、光延迟器件、光时分合路/分路器、高速光开关等，技术难度较空分光交换大。时分光交换网络的优缺点12.3.3时分光交换网络12.3.4波分光交换网络波分交换即信号通过不同的波长，选择不同的网络通路来实现，由波长开关进行交换。波分光交换网络由波长复用/去复用器、波

7、长选择空间开关和波长转换器（波长开关）组成。波分交换网络中，采用不同的波长来区分各路信号，从而可以用波分交换的方法实现交换功能。波分光交换网络波分交换原理12.3.4波分光交换网络与光时分交换相比，光波分交换的优点是，各个波长信道的比特率相互独立，各种速率的信号都能透明地进行交换，不需要特别高速的交换控制电路，可采用一般的低速电子电路作为控制器。另外它能与波分复用（WDM）传输系统相配合。光波分交换的优点12.3.4波分光交换网络概述光交换器件12.2光交换网络光交换系统12.112.3第12章光交换技术12.412.4光交换系统1.光交换技术分类12.4.2光

8、分插复用器和光交叉连接在