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通信類——現(xiàn)代交換技術(shù)

1.寬帶IP網(wǎng)絡(luò)是以IP為核心的高速網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)層以上所有的應(yīng)用都是為IP而優(yōu)化，建立在IP的基礎(chǔ)上。在網(wǎng)絡(luò)層之下，無論是ATM還是新一代的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，都是為了使得IP包能夠高速、高質(zhì)量、實時地傳輸。寬帶IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標如下：(1)提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：用戶在一條對外的網(wǎng)絡(luò)連接上，可同時獲得語音、數(shù)據(jù)、視頻等服務(wù)，使真正的多媒體應(yīng)用成為可能;(2)最大靈活性的接入方式：用戶可任意選擇各種高速接入方式(xDSL、HFC、光纖、衛(wèi)星或無線);(3)可靠的質(zhì)量：不僅提供可靠的服務(wù)質(zhì)量，而且不同級別、不同種類的應(yīng)用所享受到的服務(wù)質(zhì)量也不同;(4)低成本：使得無論個人用戶還是企業(yè)用戶對網(wǎng)絡(luò)的使用和管理費用都大為降低。

2.寬帶廣域骨干網(wǎng)技術(shù)是寬帶IP網(wǎng)絡(luò)中討論最多的，也是最關(guān)鍵的技術(shù)。

3.路由技術(shù)：路由器作為廣域網(wǎng)，尤其是IP網(wǎng)絡(luò)中必不可少的網(wǎng)絡(luò)組件，其性能好壞直接影響到數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的性能。高性能路由器將第二層的交換功能和第三層的智能路由功能融為一體，提供高千兆位的端口速率、服務(wù)質(zhì)量和多點廣播能力，不斷滿足多媒體通信網(wǎng)絡(luò)的需要。路由器正朝速度更快、服務(wù)質(zhì)量更好、管理更加智能的方向發(fā)展。IP路由器速度的急劇提高主要得益于硬件體系結(jié)構(gòu)和ASIC技術(shù)的進展。目前，高速IP路由器的硬件體系結(jié)構(gòu)采用交叉方式，以實現(xiàn)各端口之間的線速無阻塞互連。出于成本和性能的考試，ASIC的應(yīng)用越來越廣泛(做包轉(zhuǎn)發(fā)或查路由)，使路由器速度極大提高。

4.光交換技術(shù)的定義：指不經(jīng)過任何光或電轉(zhuǎn)換，在光域直接將輸入光信號交換到不同的輸出端。光交換系統(tǒng)主要由輸入接口、光交換矩陣、輸出接口和控制單元四部分組成。

5.光交換技術(shù)的分類：(1)光時分交換技術(shù)，時分復(fù)用是通信網(wǎng)中普遍采用的一種復(fù)用方式，時分光交換就是在時間軸上將復(fù)用的光信號的時間位置t1轉(zhuǎn)換成另一個時間位置t2 ;(2) 光波分交換技術(shù)，是指光信號在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中不經(jīng)過光/電轉(zhuǎn)換，直接將所攜帶的信息從一個波長轉(zhuǎn)移到另一個波長上;(3)光空分交換技術(shù)，即根據(jù)需要在兩個或多個點之間建立物理通道，這個通道可以是光波導(dǎo)也可以是自由空間的波束，信息交換通過改變傳輸路徑來完成 ;(4)光碼分交換技術(shù)，光碼分復(fù)用(OCDMA)是一種擴頻通信技術(shù)，不同戶的信號用互成正交的不同碼序列填充，接受時只要用與發(fā)送方相同的法序列進行相關(guān)接受，可恢復(fù)原用戶信息。光碼分交換的原理就是將某個正交碼上的光信號交換到另一個正交碼上，實現(xiàn)不同碼子之間的交換。

6.組成光交換系統(tǒng)的核心器件：(1)光開關(guān)器件 光開關(guān)是構(gòu)成OXC、OADM的主要器件，目前制作光開關(guān)的技術(shù)主要有：陣列波導(dǎo)光柵(AWG)、半導(dǎo)體光放(SOA)開關(guān)、LiNbO3聲光開關(guān)(AOTS)和電光開關(guān)、微光開關(guān)(MEMS)、液晶光開關(guān)、噴墨氣泡;(2)光緩存器：光緩存時光分組交換的關(guān)鍵技術(shù)，目前還沒有全光的隨機存儲器，只能通過無源的光纖延時線(FDL)或有源的光纖環(huán)路來模擬光緩存功能。常見的光緩存結(jié)構(gòu)有：可編程的并聯(lián)FDL陣列、串聯(lián)FDL陣列和有源光纖環(huán)路;(3)光邏輯器件：該類器件由光信號控制它的狀態(tài)，用來完成各類布爾邏輯運算。目前光邏輯器件的功能還較簡單，比較成熟的技術(shù)有對稱型自電光效應(yīng)(S-SEED)器件、基于多量子阱DFB的光學(xué)雙穩(wěn)器件和基于非線性光學(xué)的與門等;(4)波長變換器：全光波長轉(zhuǎn)換器是波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)及全光交換網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部件。波長轉(zhuǎn)換器有多種結(jié)構(gòu)和機制，目前研究較為成熟的是以半導(dǎo)體光放大器(SOA)為基礎(chǔ)的波長轉(zhuǎn)換器 ,包括交叉增益飽和調(diào)制型 (XGM SOA)、交叉相位調(diào)制型 (XPM SOA)以及四波混頻型波長轉(zhuǎn)換器 (FWM SOA)等。