光交换技术发展概述

2、电交换结构
当光纤从街道进入端局时，通常要先对光信号进行处理，包括信号放大、光性能监测以及将波长解复用到独立的物理光纤上。所有这些操作对于光交换方案来说都是通用的。下一步是将每一个长距DWDM信号送到转发器中，后者从长途侧接收光信号，产生一个电信号流，然后将其转换为一个短距（1310nm）光信号。转发器的主要功能是接收长距信号并将其转换为短距信号。这一短距信号在端局内被传送到光交换机。光交换机将短距信号转换为电信号后交换到另一端口，然后将其再转换为短距信号。实现了这种转换的交换机被称为光-电-光（OEO）交换机。处理过程的最后一步是通过另一个转发器将短距信号再转换为长距信号并将其复用到光纤中。
在这种模型中，光交换机的主要功能是将一根光纤上的每一个输入波长连接到另一根光纤的一个不同的波长。一般说来，任何输入流都可通过交换被转移到任何光纤上的任何可用波长上。这是一种非常灵活的结构，它还能方便地执行信号的再生并允许对数据流进行SONET水平上的性能监测。这种体系结构的成本完全取决于光电（OE）转换。
3、纯光交换结构
长途网中所使用的纯光交换机有两种模型。在这一例子中，与电模型类似，第一步也是光信号处理。分离的波长被识别后便直接通过纯光结构被交换到输出端，然后，这些波长在输出端经光信号处理被送到下一条链路进行传输。这种模型很显然几乎没有OE转换，但它失去了一些关键功能。
全光模型主要有三个局限性，其中最重要的是输入波长和输出波长必须相同。在一个大型网络中，这很快就会产生问题。例如，在两个不同的输入光纤上的第35号通道都要求输出到同一根光纤时，由于在输出光纤中只能有一个第35号通道而无法实现。因此只有一个信号将会被允许通过，而另一个信号则不能使用相同的路由。这种现象称为波长阻塞。
这种简单模型的第二个问题是它不能在SONET层上完成性能监测。这一功能在光层不能被简单地复制。全光模型存在的第三个严重问题是它只能对整个波长进行交换。大多数运营商都希望能在他们的核心网中交换OC-48信号。如果光纤传输速率为OC-48，那么交换是不成问题的。但是在现有的核心网中更常见的传输速率是OC-192，这不是运营商所希望的传输粒度。当传输速率超过OC-192时情况会变得更困难。注意：我们忽略了在单一镜面上交换多个波长的例子。这属于不同的应用范筹。
四、光交换技术的发展趋势
1、智能自动化
智能自动交换光网络即网络的管理和控制具有智能化特点，能够动态、自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改。当网络出现故障时，应该能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态指配最佳恢复路由。对这种技术的需求源自互联网容量的增长。容量的增长要求光交换层的交换能力不断增强，使之向更易于管理、更加灵活和更具有健壮性，同时业务指配和故障恢复也能够更快地自动完成并具有智能性的方向发展。近期，在组网技术方面的两项技术进展使得对光网络带宽的动态指配成为可能。首先是可重构型的光联网节点的开发成功，如光交叉连接器和光分插复用器，使得由运营商动态支配带宽成为现实。另外，由于在IP路由器、ATM交换机等设备中强化了新的流量技术和路由技术，使这些设备具有了动态决定增减带宽的能力。这两种技术的使用，为传统的光网络引入了智能控制和管理信令，从而使光网络具有了智能性和自动性，为发展按需分配带宽和买卖带宽的新型商业 模式提供了条件。