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标题: 光交换/光路由的技术原理 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2005-4-11 11:49

作者: zjol 标题: 光交换/光路由的技术原理

传统的光交换在交换过程中存在光变电、电变光的相互转换，而且它们的交换容量都要受到电子器件工作速度的限制，使得整个光通信系统的带宽受到限制。直接光交换可省去光／电、电／光的交换过程，充分利用光通信的宽带特性。因此，光交换被认为是未来宽带通信网最具潜力的新一代交换技术。对光交换的探索始于上世纪70年代，80年代中期发展比较迅速。
和电交换技术类似，光交换技术按交换方式可分为电路交换和包交换。电路交换又含有空分（SD）、时分（TD）、波分／频分（WD／FD）等方式；包交换则有ATM光交换等方式。其原理、结构特点和研究进展状况如下。
1．空分光交换
空分光交换是由开关矩阵实现的，开关矩阵节点可由机械、电或光进行控制，按要求建立物理通道，使输入端任一信道与输出端任一信道相连，完成信息的交换。各种机械、电或光控制的相关器件均可构成空分光交换。构成光矩阵的开关有铌酸锂定向耦合器、微机电系统MEMS等。
2．时分光交换
时分光交换系统采用光器件或光电器件作为时隙交换器，通过光读写门对光存储器的受控有序读写操作完成交换动作。因为时分光交换系统能与光传输系统很好配合构成全光网，所以时分光交换技术的研究开发进展很快，其交换速率几乎每年提高一倍，目前已研制出几种时分光交换系统。上世纪80年代中期成功地实现了256Mbps（4路64Mbps）彩色图像编码信号的光时分交换系统。它采用1×4铌酸锂定向耦合器矩阵开关作选通器，双稳态激光二极管作存储器（开关速度1Gbps），组成单级交换模块。上世纪90年代初又推出了512Mbps试验系统。实现光时分交换系统的关键是开发高速光逻辑器件，即光的读写器件和存储器件。
3．波分／频分光交换
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器／去复用器、波长选择空间开关和波长互换器（波长开关）组成。
目前已研制成波分复用数在10左右的波分光交换实验系统。最近开发出一种太比级光波分交换系统，它采用的波分复用数为128，最大终端数达2048，复用级相当于1．2Tbps的交换吞吐量。
4．ATM光交换
ATM光交换遵循电领域ATM交换的基本原理，采用波分复用、电或光缓冲技术，由信元波长进行选路。依照信元的波长，信元被选路到输出端口的光缓冲存储器中，然后将选路到同一输出端口的信元存储于输入公用的光缓冲存储器内，完成交换的目的。

时间: 2005-4-11 11:50

作者: zjol

今天的城域网特征可以归结为竞争激烈的、不可预测的、受业务要求的和固有的效率低下的业务形式。客户需要的城域网必须满足更宽范围的要求，这种要求可以用一种对下一代前沿光网络模型来描述，就是允许服务提供商提供面向未来的服务，这种要求包括：无限可扩展的多服务平台，基于标准的多协议支持，动态并有效的网络资源提供，可理解的生存定义，标准的集成网络管理，模块化的可靠的体系结构等等。———编者在多数城域网中，很清楚地显现出SDH／SONET技术已经不再能灵活地适应这种正在形成的大城市网络的要求，这些网络包含了大量的原有的设备来支持话音业务，不能有效地扩展以满足不断增长的数据业务的要求，而且，SDH／SONET不能真正地提供服务提供商所期望的灵活的服务保证级别。解决城域网光纤耗尽问题越来越紧迫，未来的光纤技术发展将主要围绕在扩展长度和降低成本上。

DWDM科技为城市网络不断增长的带宽要求提供了解决方案，城域网服务提供商在某种程度上要求无限可扩展的、面向未来的网络解决方案，可以为更广泛的客户基础提供灵活的、透明的和更有前瞻性的服务。这些解决方案更容易提供一种经济的迁移方案，把今天的基于语音的技术迁移到下一代城域光网络，最大限度地保护提供商的现有投资。

爱立信公司TeraMatrix解决方案被设计用来在城域范围内迎接这种挑战和机会。TeraMatrix光波长路由器是一个为了满足面对城域服务提供商复杂的挑战而设计的标准的DWDM解决方案。基于光透明传输设计，TeraMatrix在全范围的客户协议种类和信号格式上提供迅速的服务提供和快速的保护支持。

城域运营商部署这种通用的光路由解决方案，能够保留他们已部署的光纤技术，同时实现了到下一代技术体系结构更经济的迁移。通过部署爱立信公司EPC和GiGaMUX解决方案，同时联合TeraMatrix，运营商将能够获得真正的端到端的透明光网络。

TeraMatrix的主要特性

TeraMatrix是一种通用的光平台，为迁移到下一代光网络，使服务提供商能够构建前沿的面向未来的城域光网络。这个解决方案的主要特点是用来满足客户要求，顺应城域市场快速出现的新趋势。其主要特征是：光透明传输，多协议支持；快速，智能提供；多级可生存性；集成网络管理；无限可扩展性，可靠的模块化设计。这些特征将在以后各期分别讨论。
TeraMatrix是一种通用的光平台，为迁移到下一代光网络，使服务提供商能够构建前沿的面向未来的城域光网络。这个解决方案的主要特点是用来满足客户要求，顺应城域市场快速出现的新趋势。——编者

以下我们将讨论TeraMatrix的主要特性。

光透明传输，多协议支持

TeraMatrix全光交换矩阵，对信号格式和比特速率是透明的，同时内建波长级的监视，全光透明提供给服务提供商一个面向未来的网络，为他们持续演进到更高比特速率帧标准，保护了网络升级成本。另外，由于交换矩阵是全光的，光电转换不再需要，消除了附加设备和空间的需要，更大程度地节约了成本并提高了空间利用效率。

这些特征，允许在一个通用的平台体系结构上真正的多协议互操作性，客户业务的差异，要求城域光网络支持许多协议的混合传输，如TDM语音、数字视频、FDDI、ESCON（企业系统连接）、光纤通道。TeraMatrix本身具有的透明传输设计，使它全部满足这些要求。

快速，智能提供

TeraMatrix的动态波长路由和可管理的能力，使网络运营商可以实时地按需提供带宽，完成客户不可预知的响应请求。缩短了提供服务到市场的时间，使服务提供商在竞争激烈的市场上具备了一个竞争优势。TeraMatrix同样支持为环形、HUB形应用快速地提供服务，它的一个主要优点是面向未来的迁移策略。

TeraMatrix的内建智能同样提供先进的光服务质量（QoS）和服务级别协议（SLA）服务，提高了客户预期，带来了可预知的竞争优势。先进的服务定义了一种能力，这种能力是服务提供商采用不同的光QoS和SLA绑定服务的能力。使运营商能够给客户更广的不同选择来定义客户的服务等级，这些功能为更广泛客户提供了更灵活和有效的服务定义。

TeraMatrix使用标准的多协议lambda交换（MPLS）框架来进行智能的、动态的波长连接路由和保护，同样，也可进行自动拓扑和资源发现。通过采用基于IP的框架，获得了IP－OVER－DWDM的无缝结合，在以数据为中心的市场中提供了另一个主要优势。

TeraMatrix解决方案同样有网络优化和规划工具，来帮助实现平滑的和长期的优化网络性能。一个例子就是流量工程被采用来改变业务的部署。

多级可生存性

TeraMatrix解决方案提供了易理解的、基于标准的保护功能，支持更广泛的客户协议的要求，这些特点包括：任务苛刻的服务和时间敏感的其他服务都能快速地恢复。

TeraMatrix保护解决方案允许运营商实现许多各种形式的服务恢复计划，包括：线性、环形、网状保护方案，实际上，TeraMatrix的主要竞争优势在其先进的网状拓扑保护能力上。

集成的网络管理

TeraMatrix带Teramanager，是一个集成的、基于标准的网络管理解决方案。这是运营商使用的一个与协议独立的解决方案，从提供传送、性能监测到计费管理都与管理客户无关。Teramanager的特点是有着易于定义的、用户友好的通用用户界面，提供运营商更广泛的监测和控制能力，来支持不断复杂的网络环境

可扩展性，可靠的模块化设计

TeraMatrix的特点是一个可扩展设计，为运营商持续提供几个到几千个波长。这么宽范围的可扩展性，使它成为一个可行的解决方案。用来适应任何尺寸，范围从小的ISP到大的RBOL或CLECS。

网元可靠性同样是TeraMatrix的主要特点。所有的苛刻的子系统都是全部冗余并能够迅速地带动业务升级。而且，模块结构非常紧凑，这是另外一个重要优势。TeraMatrix的固有的超级结构，使它成为满足不可预测的带宽需要和不断增长的城域网的理想的解决方案。

TeraMatrix是未来光网络的非常真实和可以依靠的基础，提供了一个清晰的长期竞争优势

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