光纤通信网络

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1、光纤通信网络光交换技术光交换的来源以电子技术为基础的交换方式，交换容量都要受到“电子瓶颈”的限制，难以完成增长的高速宽带信号交换的要求光交换则具有光开关速度快(10-15秒)、电磁兼容性好、频宽、低损耗和串扰小、互连能力强、简单、低成本等光交换是实现大容量宽带高速交换功能的重要手段第一步进行电控光交换，即信号交换在全光水平上，而光器件的控制仍电子电路完成第二步为全光交换技术，即逻辑、控制和交换均由光子完成。目前距离商用还很早光交换的类型光交换技术可以分成光路交换和分组交换光路交换方式又可分成三种交换网络，即空分(SD)、时分(TD)和波分/频分(WD/FD)光交换网络，以及

2、由这些交换网组合而成的结合型光分组交换中，异步转移模式(ATM)是近来广泛研究的一种光交换方式，它的特征是对叫做信元的短脉冲串进行硬件交换空分交换构成一个光交换系统的最简单方法是用光开关，这是空分交换耦合波导开关的结构和工作模式在铌酸锂基片上进行铌扩散以形成两个相距很近的光通路，通过这两条波导的光束将发生能量交换在控制端不加电压时在两个通道上的光信号都会完全耦合接另一个通道上去，从而形成光信号的交叉连接状态当控制端加上适当的电压后，耦合接另一个通道上的光信号会再次耦合回原来的通道，从而相当于光信号的平行连接状态在同一个基片上配置多个此种类型的耦合元件，就可组成一个开关阵列时

3、分交换时分交换是基于时隙互换的原理实现的。所谓时隙互换，是指把N路时分复用信号中各个时隙的信号互换位置对于光时分交换，它是采用光技术来完成时隙互换的。但是，不是使用存储器，而是使用光延迟器件把时分复用信号经过分路器，使它的每条出线上同时都只有某一个时隙的信号把这些信号分别经过不同的光延迟线器件，使其获得不同的时间延迟再把这些信号经过一个复用器重新复合起来，时隙互换就完成了光信号的延迟是让光信号经过不同长度的光纤来完成的图7.32时分光交换(a)时分复用原理；(b)时隙互换原理；(c)等效的空分交换波分交换由波分复用构成一个多路复用信号，然后再由各个输出线上的处理部件从这个

4、多路复用信号中选出各个单路信号来，从而完成交换处理数据输入数据输出图7.33波分交换的原理框图(a)波长选择法交换；(b)波长变换法交换WDM光网络WDM光网络WDM提高了光纤的传输容量，但对电交换节点的压力增大很多。因此电交换节点可能成为网络的瓶颈在交换节点引入光交换，发展基于WDM的光网络是未来技术发展的热点WDM光网络是在现有传送网上增加光层，其关键技术是光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）由于光层的引入，光传送网的分层结构有了新的发展光传送网的分层结构物理层(光纤)再生段层复用段层通道层电路层1.SDH网络物理层(光纤)光层复用段层通道层电路层2.WD

5、M网络物理层(光纤)光传输段层OTS光复用段层OMS光通道层OCh电复用段层SDH通道层电路层虚通道虚通道3.电层和光层分解WDM光网络中的段和通道在WDM光网络中，可将网络进行分层：光复用段层（OMS）、光传输段层（OTS）和光通道层（OCH）三个层面光复用段为多波长光信号的提供网络功能，包括多波长复用、开销处理、监控等。涉及光复用段终端（OTM、OADM、OXC）之间的端到端信息传递光传输段为光信号在光媒质上传输提供功能，包括对光放大器的监控光通道提供光通道端到端网络透明传送SDH、PDH、ATM、IP等，包括光通道连接、适配、开销和监控等功能，光通道层与SDH的再生段

6、层等效WDM光网络中的段和通道光复用器光复用器光交叉连接#OA光传输段光传输段光复用段光通道（OCH）SDHIPIP光复用段光传输段光网络的网元光终端复用器（OTM）和光放大器（OA）是WDM传统的网元，也是光网络的基本网元光网络的特点是波长通道的灵活分插、交叉连接，波长路由的安排，网络层面上的保护、恢复，因此需要具有强大波长和光信号处理的网元：光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）光网络基本结构各种网络元件应用在各种网络场合，如点到点、链型、环型ADM和OADM在SDH中，采用分插复用器(ADM)可以按照帧结构和复用路径直接一次分插出2Mb/s支路信号，十分简单

7、和方便必须将传输光纤线路上的光信号先转变成电信号，这种分插复用(ADM)的过程都是对电信号进行处理在光波分复用系统中，为了取出话路必须先分出携带有该话路的光信道，即光波长。同样，为了把本站发往其他各站的话路插入，也必须把该话路调制到与下话路波长相同的光波长上。这就是光的分插复用(OADM)OADM功能是从传输设备中选择性地下路或上路，或仅仅通过某个波长信号OADM原理(a)电分插复用(b)光分插复用OADM类型波长的分插复用(OADM)固定式灵活式背靠背WDM器件声光可调谐滤波器(AOTF)环形器和光栅WDM器件+