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教学大纲要求
1. 基本要求
(1)了解光波分复用原理和光网络结构。
(2)掌握光分插复用设备和光交叉连接设备的组成及
工作原理。
(3)了解光的分组交换与突发交换原理。
2. 重点、难点
重点:基于光波分复用和波长选路的光网络及光交叉
连接设备。
难点:光交换器件。
3. 说明
以讲述光交换的概念和原理为主,适当介绍相关器件。
第10章光交换
2
3
目前广泛应用的光网络是基于波分复用(WDM)与波长选路(WR)的光承载网络(OTN)。OTN中采用的交换技术为光路交换。光分插复用设备(OADM)和光交叉连接设备(OXC)是两种光路交换设备。本章将在讲述WDM和OTN的基本原理之后,着重讨论OADM和OXC的工作原理与关键技术。最后介绍光分组交换和突发交换的概念。
内容: 光波分复用原理
基于波分复用和波长选路的光承载网
光分插复用设备(OADM)
光交叉连接设备(OXC)
光的分组交换与突发交换
关于光交换
4
光波分复用原理
光波分复用(WDM)是在一条光波信道中用多个载波同时传输光信号的技术,波分复用传输系统的工作波段,~。下图给出了光载波配置示意图。
…
…
λ
sv
λ
1
λ
2
λ
i
λ
w
业务承载信道
监控信道
1
9
N
×
270
列
N
×
261
列
SOH
LOH
载荷域
AU指针
SDH
STM-N
载波频率间隔:200/100/50GHz;波长间隔约为:/
5
光波分复用原理(续)
光纤波分复用系统的基本组成如下图所示。在发送端,各路电信号经过接口电路调制到工作于不同载波频率的光发射机上,光复用器(OMUX)组合各发射机输出的光信号,并耦合到同一光纤上传输。复合光信号在光纤线路上传输一段距离后,要用光放大器(OA)对光信号进行中继放大。
WDM系统的基本组成
¼
光纤
光发射机
光放大器
接口
l
1
¼
光接收机
接口
l
2
l
W
l
1
l
2
l
W
光域
OMUX
ODMX
在接收端,光解复用器(ODMX)分离不同波长的光信号,分别送给光接收机,并将光信号转换为电信号,作进一步的处理后从不同的接口输出。
6
光波分复用原理(续)
WDM技术的主要特点
(1)利用多个载波并行传输,突破电子电路的速率极限,减小了光纤色散的影响,充分利用了光纤的巨大带宽资源;
(2)节省线路投资,便于实现已铺设光纤的扩容;
(3)各波长的信道相对独立,可同时传输不同类型、不同速率的信号;
(4)可降低对光发射机(E/O)和光接收机(O/E)器
件工作速率的要求;
(5)具有高度的组网灵活性和可靠性。
7
基于WDM和WR的OTN
光承载网(OTN)
N
1
N
2
N
3
N
4
N
5
N
6
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
2
λ
2
OTN
单波长网络
单波长网络
SDH
SDH
IP
IP
基于WDM的光纤传输链路与光交换结点可以构成如下图所示的光承载网OTN。
交换结点 (N2、N3、N4、N5 ),中继转发
边缘结点EN (N1、N6 ),中继转发、对外接口
光纤链路多纤链路、单纤链路、波长链路(每纤多波长)
8
基于WDM和WR的OTN(续)
光承载网(OTN)
N
1
N
2
N
3
N
4
N
5
N
6
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
1
λ
2
λ
2
OTN
单波长网络
单波长网络
SDH
SDH
IP
IP
光波长通道(光路)对外承载业务,由多段波长链路串接而成,如图中的红、紫色细实线及红色虚线所示。若交换结点无波长转换能力,则构成光路的各波长链路的波长必须一致(这一约束称为“波长一致性限制”);否则,不受此约束。
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光分插复用设备(OADM)
OADM的主要应用场合是环形或线形的WDM光网络,如下图所示。
OADM的基本功能是:在实现光域透明中继转发的同时,从输入光纤链路中分出一个或多个波长的光信号到本地,又从本地插入同样数目波长的光信号
到输出光纤链路中去,为本地业务提供宽带信道。
本节主要介