光交換技術(shù)及其應(yīng)用
隨著通信網(wǎng)傳輸容量的增加,光纖通信技術(shù)也發(fā)展到了一個(gè)新的高度。發(fā)展迅速的各種新業(yè)務(wù)對(duì)通信網(wǎng)的帶寬和容量提出了更高的要求。光纖的巨大頻帶資源和優(yōu)異的傳輸性能,使它成為高速大容量傳輸?shù)乩硐朊劫|(zhì)。隨著WDM技 ..
液晶光交換:這種光交換通過(guò)液晶片、極化光束分離器(PBS)或光束調(diào)相器來(lái)實(shí)現(xiàn)。液晶片的作用是旋轉(zhuǎn)入射光的極化角。當(dāng)電極上沒(méi)有電壓時(shí),經(jīng)過(guò)液晶片光線的極化角90°,當(dāng)電壓加在液晶片的電極上時(shí),入射光束將維持其極化狀態(tài)不變。PBS或光束調(diào)相器起路由器作用,將信號(hào)引導(dǎo)至目的端口。對(duì)極化敏感或不敏感的矩陣交換機(jī)都能利用此技術(shù)。該技術(shù)可以構(gòu)造多通路交換機(jī),缺點(diǎn)是損耗大、熱漂移量大、串音嚴(yán)重、驅(qū)動(dòng)電路也較昂貴。
聲光交換:它是在光介質(zhì)中加入橫向聲波,將光線從一根光纖準(zhǔn)確地引導(dǎo)至另一根光纖。聲光交換可以達(dá)到弘s級(jí)交換速度,可用于構(gòu)建端口數(shù)較少的交換機(jī)。用這種技術(shù)制成的交換機(jī)的損耗隨波長(zhǎng)變化較大,驅(qū)動(dòng)電路也較昂貴。 采用微電子機(jī)械技術(shù)(MEM)的光交換:這種光交換的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)二維易鏡片陣 ,當(dāng)進(jìn)行光交換時(shí),通過(guò)移動(dòng)光纖末端或改變鏡片角度,把光直接送到或反射到交換機(jī) 地不同輸出端。采用微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)可以在極小的晶片上排列大規(guī)模機(jī)械矩陣,其響應(yīng)速度和可靠性大大提高。這種光交換實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易,插入損耗低、串音低、消光好、偏振和基于被長(zhǎng)的損耗也非常低,對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)能力良好,功率和控制電壓較低,并具有閉鎖功能;缺點(diǎn)是交換速度只能達(dá)到ms級(jí)。 光標(biāo)記交換技術(shù):是指利用各種方法在光包上打上標(biāo)記,即把光包的包頭地址信號(hào)用各種方法打在光包上,這樣在光交換節(jié)點(diǎn)上根據(jù)光標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)全光交換;谶@種原理實(shí)現(xiàn)的光交換稱(chēng)為光標(biāo)記交換OLS(optical label switch)。 光標(biāo)記的產(chǎn)生和提取是光標(biāo)記交換的核心技術(shù)。光標(biāo)記信號(hào)一般是Mbit/s量級(jí)的低速率信號(hào),而光包的傳輸速率都在Gbit/s量級(jí)上,將低速的標(biāo)記信號(hào)加在高速的光包信號(hào)上,可以根據(jù)不同的機(jī)制采用不同的方法。光調(diào)制有三種方式:調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相,目前光標(biāo)記的產(chǎn)生大多數(shù)也是從這三方面入手,光標(biāo)記的提取本質(zhì)上是把光標(biāo)記從復(fù)用信號(hào)中分離出來(lái)。基于調(diào)幅產(chǎn)生的光標(biāo)記大多用半導(dǎo)體光放大器(SOA)、普通光纖和半導(dǎo)體激光放大器的非線性效應(yīng)的交叉相位調(diào)制、交叉增益調(diào)制和四波混頻(FWM)等原理來(lái)提出光標(biāo)記;基于調(diào)頻產(chǎn)生的光標(biāo)記一般采用載波解復(fù)用方法;基于調(diào)相產(chǎn)生的光標(biāo)記方法可以利用光的干涉原理來(lái)提取光標(biāo)記信號(hào)。 3.光交換技術(shù)在全光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 IP包的全光標(biāo)記交換:IP包由源節(jié)點(diǎn)發(fā)出,經(jīng)過(guò)核心光網(wǎng)絡(luò)傳送和交換標(biāo)記后,到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。在核心光網(wǎng)絡(luò)的接入處,邊緣路由器通過(guò)添加副載波復(fù)用(SCM)標(biāo)記且對(duì)IP 包重新包封;在核心光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,全光核心路由器通過(guò)波,長(zhǎng)轉(zhuǎn)換和SCM標(biāo)記交換,對(duì)新的IP包進(jìn)行選路和傳遞;當(dāng)IP包離開(kāi)核心光網(wǎng)絡(luò)時(shí),邊緣路由器移去其SCM標(biāo)記,并進(jìn)行一次波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。IP包標(biāo)記交換具有低延遲低開(kāi)銷(xiāo)的特點(diǎn),簡(jiǎn)化了IP包的傳送,使數(shù)據(jù)速率可達(dá)到Tb/s級(jí)。另外,IP包標(biāo)記交換避免了路由查詢(xún),減少了通過(guò)IP層的包數(shù)量,并支持其它協(xié)議。 突發(fā)數(shù)據(jù)交換是一種光的分組交換。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包含兩種光分組:路由信息的控制分組和承載業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組?刂品纸M中的控制信息要通過(guò)路由器的電子處理,數(shù)據(jù)分組則無(wú)須進(jìn)行光電/電光轉(zhuǎn)換和電子路由器的轉(zhuǎn)發(fā),直接在端到端的透明傳輸信道中傳輸?刂品纸M在WDM傳輸鏈路中的某一特定信道中傳送,每個(gè)突發(fā)的數(shù)據(jù)分組對(duì)應(yīng)一個(gè)控制分組,控制分組先于數(shù)據(jù)分組傳送,通過(guò)“數(shù)據(jù)報(bào)”或“虛電路”路由模式指定路由 器分配空閑信道,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信道的帶寬資源動(dòng)態(tài)分配。數(shù)據(jù)信道與控制信道的隔離簡(jiǎn)化了突發(fā)數(shù)據(jù)交換的處理,而且控制分組長(zhǎng)度十分短,因此可以實(shí)現(xiàn)高速處理。 自動(dòng)保護(hù)倒換(APS):目前大多數(shù)光纖網(wǎng)絡(luò)都有兩條以上的光纖路由與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)相連。當(dāng)光纖斷裂或轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)生故障時(shí),通過(guò)光交換,光信號(hào)能方便地避開(kāi)故障地光纖或轉(zhuǎn)發(fā)器,重新選擇到達(dá)目的地的有效路由,從而完成自動(dòng)恢復(fù)。 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控:在光傳送網(wǎng)中,可以通過(guò)光交換讓用戶(hù)取出信號(hào)或插入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,不干擾網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。通過(guò)光交換機(jī)將多條光纖連接到一個(gè)光時(shí)域反射計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖鏈路的監(jiān)控,準(zhǔn)確地對(duì)光纖鏈路上的故障進(jìn)行定位。光纖器件的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試:通過(guò)多通道的光交換,對(duì)光纖器件進(jìn)行在線測(cè)試。通過(guò)監(jiān)視每一個(gè)對(duì)應(yīng)測(cè)試參數(shù)的交換通道,可以不間斷地測(cè)試多個(gè)部件。光交換技術(shù)還廣泛用于光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)中。 |
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1.行業(yè)新聞、市場(chǎng)分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專(zhuān)業(yè)論文(針對(duì)問(wèn)題及需求,提出一個(gè)解決問(wèn)題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書(shū),光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
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