光交换技术论文8000字作业。在线紧急情况
摘要:随着现代通信交换技术的飞速发展，本文主要介绍和说明当前网络中常用的各种交换技术以及数据通信中使用的关键技术原理。电话通信中的电路交换技术:电信网络信令系统；数据通信中使用的分组交换技术和帧中继技术；宽带交换中的ATM技术:计算机网络中使用的第二层交换、IP交换和MPLS技术；光交换技术以及最新的软交换和NGN技术。
关键词:光交换技术；动态宽带；时分交换
随着通信技术和计算机技术的不断发展，人们对网络服务的要求越来越高。这些网络业务需要相应的传输交换技术，因此电路交换技术无法满足各种新业务的要求。基于这种情况，各种交换技术应运而生，可以满足不同的业务需求。在各种交换技术中，光交换技术是一种突出的新型交换技术。本文从光交换的分类、技术特点和光交换方式三个方面论述了光交换的技术特点和应用。
光交换技术是全光通信网络的核心技术，在现代通信技术中占有重要地位。随着现代科学技术的不断发展，我们需要在通信网络中建设高质量的宽带通信网络，实现高度透明、主动的全光通信网络是我们的最高建设目标。
一、光交换的分类
我们把光信号输入端可以不经过光/电转换器的转换直接切换到光输出端的切换方式称为光交换。按照波长和组数，可以分为光路光交换和分组光交换。
1.光路光交换
光路光交换本质上是光路交换的一种方式。基于OADM(Optical Add-Drop Multiplexer，OADM)和光交叉连接(0Ptical Cross Connect，OXC)的功能，波长路由方式灵活，通过控制平面的双向信令建立传输链路，建立传输通道后再分配相应的波长信号。
在DWDM网络中，以波长交换的形式实现。在相邻节点的每条链路中，一个交换光通道对应一个波长。其优点是速度快、数据传输效率高、透明性高，非常适合SDH网络的建立和使用。OCS网络资源的处理粒度按波长划分。如果波长数量有限，则必须将其中一些波长转换为光/电/光波长，以避免数据拥塞。在普通的处理模式中，采用动态分配，这具有明显的缺点，并且需要很长时间来建立响应。OCS与多协议标签交换相结合形成的多协议波长交换技术可以实现智能动态波长链路路由和保护的功能。先说这种交换方式的弊端，本质上是电路交换。电路交换的固有缺点是，在数据传输链路中，所有节点都必须维护信道资源，而且这种情况必须维持到传输结束，这时信道才可以拆除。问题是，即使通道资源没有被占用，此时其他数据也无法使用通道。如此低的使用效率会大大降低信道的利用率和相应的宽带利用率。
2.分组光交换
分组光交换是基于时分复用的，交换功能是通过时隙交换原理实现的。时分复用:时间分为帧，每帧分为n个时隙，分配给n个信号，然后这n个信号复用到一根光纤上。在接收端，每个信道的原始信号由多路分解器恢复。时隙互换:时分复用帧中每个时隙的信号互换。首先，复用后信号通过一个抽头，同时，每个时隙的信号在该抽头的每个出口上依次传输；然后这些信号通过不同的光延迟器件，得到不同的延迟时间；最后，这些信号用多路复用器重新组合。
OPS核心节点的结构包括多路复用器/多路分解器、输入和输出接口以及内部缓冲器和控制器。输入接口的作用是:(1)输入的数据信号形成完美的质量信号；(2)检测信号漂移和抖动；(3)在每个分组的开头和结尾安排适当的有效载荷；(4)对齐数据包捕获同步和切换时隙；(5)将信头发送给控制器；(6)外部传输波长被转换成内部开关。输出接口必须完成以下功能:输出信号形成克服开关板带来的串扰和损伤，恢复信号质量；对于信息的有效载荷，根据需要将内部波长转换为外部波长；由于信号的开关板之间的距离不同，插入损耗不同，所以信号功率不同，需要平衡的输出功率。
二、光交换技术的特点
随着通信网络向全光平台发展，网络优化、路由、保护和自愈等功能在光通信领域变得越来越重要。光交换技术可以保证网络的可靠性，并提供灵活的信号路由平台。使用波长转换器，突发包可以在竞争发生时以不同于指定输出线路的波长发送出去。这种解决方案在竞争分组的延迟方面是最好的，并且它适用于电路交换和光分组/突发交换网络，但是它需要快速可调转换器。最近的研究结果表明，波长交换是分组交换光网络中最有潜力的选择之一，可以有效地降低光分组/突发的丢包率，特别是在多波长DWDM系统中，因此快速可调谐波长转换器是当前研究的热点。
三、光交换的方式和应用
有三种方式来划分和复用光信号:空分、时分和波分。相应的，光交换有三种:空分、时分、波分。分别完成空间通道、时间通道和波分通道的交换。这三种转换方式的特点及其实现方案是不同的。如果两个或两个以上的光信号同时被交换，它被称为复合光交换。
1.空气分离器
空分交换的基本原理是光交换元件的阵列开关，阵列开关控制得当。本质上，它是在光信号交换的空间域中完成的过程。可以以任何方式在输入和输出光纤之间形成路径。空分交换机的开关元件一般可分为机械式、光电转换式、复合波导式和全反射激光二极管门极开关。平行波导的长度和两波导之间的相位差是变化的，因此要求选择合适的参数，波导上的光束是完全交错的。如果向电极施加一定的电压，折射率和相位差可以改变。
2.分时开关
时分复用(TDM)是通信网络中常见的复用方法。光时分复用(OTDM)类似于电时分复用，将一个复用信道分成若干个时隙，每个基带数据光脉冲流占用一个时隙，N个基带信道复用成高速光数据流信号进行传输。
要完成分时交换，必须有一个时隙交换来实现输入信号的时隙切换时隙输出功能。时分复用信号必须依次写入存储器，然后依次读出，完成时隙切换。基于分时开关中光纤延迟线的工作原理，第一路时分复用光信号经过分光器，使每个出口同时只有某个时隙光信号；然后让这些信号通过不同的光学延迟器得到不同的延迟时间；最后，建议这些信号由一个光合成器多路复用，以完成一个时分开关。
3.分波器
一般来说，在光复用系统中，源端和目的端都可以使用相同的波长来传输信号。如果复用时不使用相同的波长，必然导致每个终端越来越复杂。波长分离和交换所需的波长开关是用解复用器划分光波子信道的空间，对每个波长信道进行波长交换(w/c ),交换后复用，通过光纤输出。未来的光交换技术必将推动通信网络的大发展，大容量、高速率的时代必将到来。相信在不久的将来，我国光交换网络技术必将成为通信技术大发展的有效驱动力，通信技术必将进入高效率、高质量发展阶段。
四。结束语
综上所述，光交换主要分为两种:光路光交换和分组光交换。加强光交换技术在通信数据传输中的应用，有助于提高数据传输的速度和保证质量。因此，有必要更加重视光交换技术在通信网络中的应用，不断研究空间光开关和时间光开关在通信传输中的应用。