1
输入光纤
1234
2
DEM 3
4
OADM
1
输出光纤
2
1234
3 MUX
4
Add 本节点信息 Drop
波长变换
• WC是指：将一个调制在载波上信息变换成 不同波长的光载波的技术，这样的变换可 以允许在几个全光网段中的波长得到重新 使用。
• 为什么需要波长变换？？？
波长变换原因？
• 第一次缺席的同学的第一次作业。
时分（TD）光交换
• 时分光交换的原理与现行电子程控交换 中的时分交换完全相同——在时间轴上将
复用的光信号的时间位置 ti 转换成另一时 间 tj .
• 时分光交换系统能与传输系统很好地配 构成全光网。
• 时分光交换网由时分型交换模块和空分 型交换模块构成。
波分（WD）光交换
• 是指：信号不同的波长（或频率）选择不 同的通路来实现光交换。
全光网络的概念
• 光多址技术
• 光波分多址 • 光时分多址 • 副载波多址
全光网络的概念
• 光波分多址技术的原理。
• 将多个不同波长且互不交叠的光载波分 配给不同的光网络单元（ONU），用以实 现上行信号的传输。
• 即：各ONU根据所分配的光载波对发送 的信息时钟进行调制，从而产生不同波长 的光脉冲。然后利用波分复用技术形成一 路光脉冲信号来共享传输光纤，并送人交 换局。
• OXC是实现可靠的网络保护/恢复以及自动 配线和监控的重要手段。
光交叉连接
• 光交叉连接简介： • OXC主要由光交叉连接矩阵、输入/输出接
口管理控制单元等模块组成。为了增加 OXC的可靠性，每个模块都具有主用和备 用的冗余结构，OXC自动进行主/备倒换。 输入/输出接口直接与光纤链路相连，分别 对输入/输出信号进行适配、放大。
• 如若波分和时分的复用数均为16，那么最 终可实现的复用数可达256(16×16)。
自由空间光交换
• 可以看作是一种空分光交换。 • 具有很高的分辨率（如在1mm范围内具有
高达10um量级的分辨率），因此把它归为 一种光交换。
全光交换技术小结
•
在理想的全光网中，信号的交换、选
路、传输、恢复等功能均是以光的形式进
行。
•
然而目前的全光网络并非整个网络的
全部光学化，而是指光信息在传输和交换
过程中以光的形式存在，用电学方法实现
控制部分。
光插/分复用
• 光插/分复用器（OADM）是全光网络的核 心技术之一。
• 它可以处理任何格式和速率的信号，能够 提高网络的可靠性、降低节点成本、提高 网络运行效率，是组建全光网络必不可少 的关键设备。
OADM的节点结构
光监控信道（OSC）
DEM OA
MUX OA
开关阵列
Add
Drop
W-C
光插/分复用器
• 器件简介（OADM） ：
• 该器件位于多节点光纤通信网中间节 点处，作用是下载（Drop)光通道中通往本 地信号，同时上载（Add)本地用户发往其 他节点用户的信号进入复用光通道。
• 基本要求：
•
使所需波长上/
光插/分复用器
• 光插/分复用器是以波长为基本操作单位， 使用户可以方便地在节点处加载和下载信 号，从而大大地提高整个光网络的吞吐量， 增加网络的灵活性。
• 分类： 非重构型 重构型
光交叉连接
• OXC是用于光纤网络节点的设备，通过它 对光信号进行交叉连接，能够灵活有效地 管理光纤传输网络。
全光交换技术
• 全光交换的5种方式： 空分（SD）光交换； 时分（TD）光交换； 波分（WD）光交换； 复用型光交换； 自由空间光交换。
空分（SD）光交换
• 是指：空间划分的交换。基本原理是将光 交换元件组成门阵列开关，并适当控制门 阵列开关。
• 即：可在任一路输入光纤和任一路输出光 纤之间构成通路。
信道争夺解决技术
• 在全光网络中，急需解决的问题是输出端 的信道争夺问题。
• 信道争夺往往发生在从两个输入口进入的 同一波长的数据信息要求从同一输出端口 输出时。
• 三种解决方案： • 本地缓冲、偏转迂回、波长变换
方案一——本地缓冲
Ch.1,λ1
节点1
Ch.1,λ1
Ch.2,λ1
缓冲器
Ch.2,λ1
全光交换技术
• 传统的光交换：
IN
电/光
节点1
OUT
光/电 节点2
• 传统的光交换，交换过程中存在光/电、电/ 光，交换容量受到电子器件工作速度的限 制，导致光通信系统带宽受限制。
全光交换技术
• 全光交换特点： • 全光交换在传输线路及交换机之间无
需设立（Ｅ／Ｏ）、（Ｏ／Ｅ），能够充 分发挥光信号的高速、宽带和无电磁感应 等优点。
• 优点：能充分利用光路的宽带特性。
• 基本元件：可调波长滤波器和波长变转器
•
从输入的复用光信号中选出所需波长
的光信号。
• 将选出的光信号变换成适当的波长后
可调波长滤波器 输出。
波长变转器
复用型光交换
• 是指：在一个交换网络中同时应用两种以 上的光交换方式。如：空分—波分复用性 光交换系统、波分—时分复用型光交换系 统。
全光网络
2004.9.7
内容提要
• 复习相关内容；
• 全光网络关键技术简介：
•
……
•
……
•
……
•
……
• 全光网络关键器件之光连接器
全光网络的概念
• 全光网络的概念：
• 是指网络中直到用户端节点之间的信号 通路仍保持着光的形式，即：端到端的链路 中间没有光电转换。
• 换句话说，只有信号在进入和离开网络 时才进行电/光（E/O）和光/电（O/E）转换， 而在网络中的传输和交换过程始终以光的形 式存在。
1 2 3 4 1 2 3 4
动态交叉连接
1 1
2
光开关 1 2 3 4
2
3 3
4 4
1 2 3 4
光交叉连接
• OXC核心：光交叉连接矩阵 • 要求：
无阻塞、低串扰、低延迟、无偏振依赖、 宽带、可靠性高，并具有单向、双向和广 播形式的功能。 OXC类型：
空分、时分、波分三种
用DWDM+光开关可构成OADM、OXC等光交换系统
全光网络的概念
• 全光网络的特性：
• 1.开放的、能够支持各种业务的光网络； • 2.光网络灵活、易升级； • 3.由于没有电/光（E/O）和光/电（O/E）转换，
允许存在各种不同的传输协议和编码形式，使信 息传输更具透明性，并突破“电子瓶颈”的限制。 • 4.具有更高效的保护和恢复能力； • 5.具有简单、有效的网络控制和管理功能。