光纤通信系统与网络的背景知识优选ppt资料

光纤通信系统(xìtǒng)与网络的背景知识第一页，共111页。Outline相关背景知识光交换光分组交换（OPS,OBS,OLS）自动交换光网络(wǎngluò)（ASON)城域光网络(wǎngluò)第二页，共111页。背景(bèijǐng)知识光纤通信(ɡuānɡxiāntōnɡxìn)的产生----------激光与光纤的发明光纤通信(ɡuānɡxiāntōnɡxìn)系统的演变----------EDFA+DWDM的突破光纤通信(ɡuānɡxiāntōnɡxìn)网的快速发展----------呼唤Switching+Buffering技术第三页，共111页。光纤通信(ɡuānɡxiāntōnɡxìn)的产生--激光与光纤的发明雏形：古代烽火、手旗、灯光1880年贝尔的光电话激光器光纤1960Maiman发明红宝石激光器1962半导体激光器诞生（GaAs870nm)70年代室温工作LD(GaAsAI850nm)1300、1550nm多模LD静态单模LD动态单模LD1951医用玻璃纤维（损耗1000dB/km）1965E.Miller透镜光波导1966高锟理论预言1970康宁制出低损耗光纤(20dB/km)1300、1550nm低损耗窗口光纤开发单模光纤第四页，共111页。1958发表(fābiǎo)红宝石激光器论文SchawlowandTownesInventtheLaser1958scientificpaper,InfraredandOpticalMasers,byArthurL.Schawlow,andCharlesH.Townes,PhysicalReview,MasersandMaserCommunicationsSystem

LaserPatentNumber(s)2,929,922第五页，共111页。1960Maiman世界(shìjiè)上第一个红宝石激光器问世Dr.THMaimanwiththefirstrubylaser第六页，共111页。1966高锟理论(lǐlùn)预言1998InternationalLecturebyIEE,ProfCharlesKaoinventoroffibreoptics,第七页，共111页。1970康宁(kāngníng)制出低损耗光纤(20dB/km)2000，PresidentClintonannouncedthewinnerofNationalMedalofTechnologyof2000toCorninginc.OfinventorsoflowlossopticalfiberForthe1970teamofcorningscientistshonoredforbreakthroughthattransformedtelecommunications,pavedwayfortheinternet.DonaldB.Keck.RobertD.MaurerPeterCSchultz第八页，共111页。光纤通信(ɡuānɡxiāntōnɡxìn)系统（1stG)电复用(fùyònɡ)电解复用(fùyònɡ)传统的光纤传输系统(第一代光纤传输系统）EMUX光发送再生中继再生中继光接收EDMUX(O/E/O)第九页，共111页。SCM:EachONUgetsanRFfrequencyband最大资产是铜缆接入网，其价格正与日递减，在适应宽带多媒体业务发展方面先天不足。光分组交换(jiāohuàn)网络的方案第二十五页，共111页。–Synchronization&powerequalizationnecessary波长模块性：不需要改动现有结构，就可增加每条链路中复用的波长数光纤通信系统(xìtǒng)与网络的背景知识上海交大全光通信试验(shìyàn)网

SHAONET其特点是采用分组交换网形式，适应于传输数据业务，带宽不定，业务质量难于保证。不同部门之间利益冲突。attenuators,connectors,2ininformationdensityevery5yearsFromclosedtoopenenvironmentfor具有广播发送能力，支持(zhīchí)虚波长通道Lyot-sagnacfilterOXCandDXC第七十八页，共111页。第二代光纤传输(chuánshū)系统(2ndG)光发射机光发射机光发射机光发射机N123光接收机光接收机光接收机光接收机N123EDFA功放线放预放MUXDEMUX第十页，共111页。光发射机光发射机光发射机光发射机N123光接收机光接收机光接收机光接收机N123EDFA+Raman功放线放预放MUXDEMUX拉曼泵浦系统放大第三代光纤传输(chuánshū)系统(3rdG)第十一页，共111页。BeginningFromapaper第十二页，共111页。IEEECommunicationMagazine,.September2003

AftertheOpticalBubble:TheRealityCheckSudhirS.DixitandJacekChrostowski第十三页，共111页。

Next-GenerationOpticalNetworksasaValueCreationPlatform

BotaroHirosaki,KatsumiEmura,Shin-ichiroHayano,andHiroyukiTsutsumi,NECCorporation

第十四页，共111页。next-generationopticalnetwork第十五页，共111页。ARoadmapofanall-opticalNetwork第十六页，共111页。TechnologiesInnovationsexample:第十七页，共111页。EvolutionofHighCapacityDWDMsystem第十八页，共111页。OXC第十九页，共111页。SelectedPaperended第二十页，共111页。ContentsBackgroundoffiberopticsCurrentopticalnetworksFutureofopticalnetworks第二十一页，共111页。Backgroundoffiberoptics

OpticalfiberLaserOpticalfiberCommunicationsystem第二十二页，共111页。Currentopticalnetworks

KeytechniquesNetworksevolution第二十三页，共111页。HowMuchis10Gb/s

1.

ASCIICharacter(8bit)109Char./s(1000books)2.

VoiceChannel(64Kb/s)155,000Channels3.

HDTV

(600Mb/s)16Channels

Compressed(20Mb/s)500Channels4.HIPPI(800Mb/s)12Channels5.GigabitEthernet

(1Gb/s)8Channels第二十四页，共111页。

2.8Terabit

T3-45MbpsOC48-2.5GbpsTbpsTimefor2.8TerabitCommunicationRate25hours15minutes2.8secondsOtherTrafficSourcesDODInformationSuperiorityRequiresTerabitBattlefieldCommunications1ftx10bitsRadar/SARMulti-spectralsensors

-Infrared

-?wave

-RF(Tbps)100miles100milesSuperNetApplicationsDARPA25第二十五页，共111页。几种(jǐzhǒnɡ)关键技术的发展速度第二十六页，共111页。Ittookaboutacenturytoinstalltheworld’sfirst700millionphonelines;anadditional700millionlineswillbedeployedinthenext15-20years.Therearemorethan200millionwirelesssubscribersintheworldtoday;anadditional700millionmorewillbeaddedoverthenext15-20years.Therearemorethan200millioncableTVsubscribersintheworldtoday;300millionmorewillbeaddedoverthenext15-20years.Morethan100millionadditionalInternetuserswillcomeon-lineby2001.

第二十七页，共111页。

TheCommunicationsRevolutionisfueledbytheIncrediblePaceofChange

TechnologySiliconchipsPhotonicsData/WebWirelessPowerCompressionSoftwareTrend2isdensity/speedevery18-24months2intransmissioncapacityeveryyear2Internetsubscribersevery2-3years2Internethosts/serverseveryyear1000incapacityevery5years2MIPs/MIWevery2years(DSPs)2ininformationdensityevery5yearsFromclosedtoopenenvironmentforcreatingnetworkservices第二十八页，共111页。21世纪(shìjì)的传输：Tbit到干线网Gbit到办公室/家庭Mbit到个人OriginatingBandwidthU.S.InterstateCommunicationTrafficServicedriversforBroadbandNetworks

第二十九页，共111页。网络业务量变化(biànhuà)的战略趋势根据(gēnjù)初步分析,今后5到10年中国网上的数据业务量将可能会超过话音业务量。(7-8年最有可能,干线网可能仅3年)IP业务将最终成为主导的联网协议。业务总量将有大幅度增加(几十倍)。传统网将不可避免要过渡到分组交换为基础的融合的下一代网，下一代网将最终支持包括话音在内的所有业务。第三十页，共111页。OpticalNetworking(CoreLongHaul)ProbableView-HybridRings&Meshes

第三十一页，共111页。MULTIPLEXINGTECHNIQUES

TDM:EachONUgetsatimeslot+Simpleforlowspeeds–Synchronization&powerequalizationnecessary–Upgradesdifficult

WDM:EachONUgetsawavelengthband+TransparentfiberpipefromeachONU+Highestbandwidth–Precisecontroloflaser,combiner&receiver

SCM:EachONUgetsanRFfrequencyband+Simpleradiotechniques+Notimingorwavelengthcontrol+Uses70yearsofknow-howonsharingeither–

OpticalBeatinterference第三十二页，共111页。HIGHBITRATEvs.WDM

HighBit-rate(10Gb/s--40Gb/s)

-Regenerated(Digital)-CostandReliabilityofHigh-SpeedIC-RepeaterSpacingShorterWDM(4to802.5Gb/sor10Gb/sChannels)-OpticalAmplifiersasRepeaters(Analog)-CostandReliabilityofOpticalComponents-Maintenance-ChromaticDispersion-Non-Linearities第三十三页，共111页。TrendinTransmissionCapacities

第三十四页，共111页。DWDMDataRate第三十五页，共111页。WDMCHANNELSCHANNELBITRATELIGHTWAVECAPACITYTREND第三十六页，共111页。

Trend2000106107Capacity-Distance(Gb/skm)Year第三十七页，共111页。波分复用技术现状(xiànzhuàng)和发展目前商用系统主要(zhǔyào)为(16-40)x2.5/10Gb/s。Corvis的160x2.5G在芝加哥-西雅图3200公里线路上试验。Qtera的ULTRA系统可以将10GWDM系统的全光传输距离进一步提高到4000km之远。150/160x10G(阿/北电)系统已试验成功1022x37M(LT)已试验成功48x10G传4000km(阿)已试验成功实验室最高水平：3.28T(82x40G)传300km(LT),3.2T(80x40G)(西),3.2T(160x20G)1500km(NEC)已规划商用容量：6.4Tb/s(80x80Gb/s)(北电)第三十八页，共111页。$1.45billion$1.86billion第三十九页，共111页。北美长途(chángtú)网敷设趋势-corning第四十页，共111页。全光超长传输(chuánshū)试验为了减少电再生(zàishēng)点以及随着光层联网能力的引入，全光超长传输成为关键。48×10Gb/s传输4000km试验(阿尔卡特)：光区段长80km,采用了混合的拉曼放大器和EDFA，拉曼增益大约为每段4dB。试验结果表明传输距离主要受限于极化模色散，其中DCF占1/2，光放大器占1/6，而光纤占1/3。第四十一页，共111页。TheGlobalMarketforDWDMComponents

GlobalDWDMMarket(Billion$)YEAR1997to1998marketgrew32%,from$1.7Bto$2.2B,newsystemsgrew98%,to4000systems.Through2004,themarketwillgrewat23%CAGRto$7.4Bin2004.

第四十二页，共111页。

TheGlobalMarketforDWDMComponents

$2.2Billion-----1998

TX&TR14%MUX&DMUX11%AmplificationDevices15%OtherComponents60%OtherComponents:attenuators,connectors,couplers,dispersioncontrolcomponents…,software,networkmanagement,installation,vendor’smargincost…...第四十三页，共111页。ConnectivityFlexibilityCapacityOpticalNetworkEvolutionFunctionalityYear199420002006opticalamplifierspoint-to-pointWDM&DWDMDWDMpoint-to-multipointStaticOADMsDynamicOADMs

e-g-STM1ondemandColouredsectionringsOXCandDXCco-existencewavelengthconversionWavelengthroutingOpticalpacketswitching第四十四页，共111页。

传送(chuánsònɡ)网业务网应用层....E-mail远程教学家庭(jiātíng)购物会议(huìyì)电视文件传送.....通道层物理层PSTNCATVISDNB-ISDNPSDN计算机网网络的组成(垂直的观点)完整的信息网可在垂直方向分为三层。从下至上为传送网、业务网和应用层。传送网又可细分为物理层和通道层（PDH/SDH/ATM通道层），在通道层上，可以支持各种电路层设备，如电路交换机、分组交换机、IP路由器，ATM交换机等。业务网(如网、ISDN网、分组网、IP网、ATM网等)提供各种通信业务。应用层在业务网之上，可开发各种提供用户信息服务的应用。如远程教育、远程医疗、会议电视、家庭购物、Email等。为了支持各层网络的有效运行和管理，重要有支撑网的介入，即信令网、同步网与电信管理网（TMN）,它们有的是在传送网层或某些业务层面重要，有的则几乎各个层上都重要。第四十五页，共111页。CPN接入网XNISNISNICPN接入网XNI核心网CPN:用户驻地网XNI:用户网络接口SNI:业务节点(jiédiǎn)接口网络的组成(zǔchénɡ)(水平的观点)从水平上看，信息网可分割(fēngē)为三大部分，即用户驻地网（CPN）接入网与核心网。第四十六页，共111页。三网问题(wèntí)(3-Netinone)

TeleComm.-Net(Voice)

Cable-TVNet(TV)

Internet(Data)第四十七页，共111页。电信网目前全球电信网拥有7.5亿用户。我国电信网用户为8400万，为世界第二大电信网。其优势是网络覆盖面广、管理严密，具有长期积累的大型网络设计和运营经验，与用户有长期的服务关系，数据公司不具有这些优势。电信网的特点是采用电路交换网的形式，对实时业务最佳，且业务质量（QoS）有保证。其64kb/s带宽恒定，呼叫成本基于距离和时间。另外，近年来移动通信异军突起。1997年全球移动用户2亿，2000年可达4亿，年左右可接近固定(gùdìng)用户。主要问题是：发达国家基本电信公司的业务已趋于饱和(Saturation)，加上竞争激烈，到2000年，很多发达国家电信公司的业务将开始亏本，收入将开始下降。我国还处于大发展阶段，在相当长时间内，业务仍是电信部门的主要收入(Mainincome)。电信公司缺乏运营数据，特别是IP业务和图象业务的经验(shortofnewservice)。最大资产是铜缆接入网，其价格正与日递减，在适应宽带多媒体业务发展方面先天不足。(limitationonmultimediabasedoncable)习惯于长期垄断经营，趋于保守落后，无论管理运作机制还是技术路线进取性不强：其包袱重，开销大，较难适应新的竞争环境。(Conservative,monopoly)

第四十八页，共111页。有线电视(diànshì)网(Cabledownstreamplusupstream)BroadcastingAPON----EPON----?全世界有9.4亿以上用户，在铜缆已达到9500万家庭，有线电视(diànshì)用户达6500万。我国的则超过7700万，是世界第一大有线电视(diànshì)网。优势：普及率高，接入带宽宽，掌握重要的信息源。目标：以电缆调制器（CableModem）抢占IP数据市场，再逐渐争夺业务和点播业务。用电缆调制器后。用户共享速率可达30Mb/s，可占领20%家庭，为有线电视(diànshì)工业增加65%的利润。原预计有线电视(diànshì)网是电信法实施最大得益者，但近来受卫星直播电视(diànshì)和电信公司的巨大冲击，预计最终会分流35%以上业务量。主要问题：网络分散，各自为政，无统一标准。因而质量较差，可靠性低，缺乏通信方面知识和运营经验。**此类公司实力有限，近期内多数无意进入竞争激烈的业务市场，但要争IP业务。长远则提供全面业务，与其他公司全面竞争。第四十九页，共111页。计算机网SDH+LAN(Ethernet)全世界因特网用户超过1.1亿，发展速度很快呈指数增长。年增长率高于300%。2000年可达2.5亿。因特网集中了大，新概念，新技术不断出现，如浏览器、Java.中件、Internet/Intranet、互连网/内联网、Inferno操作系统等层出不穷。其特点是采用分组交换网形式，适应于传输数据业务，带宽不定，业务质量难于保证。成本基于带宽而不是基于距离与时间。优势：*网络结构简单，以前传送网主要依靠电信网或有线电视网，现在有的地方开始兴建独立的以IP业务为主的新型骨干传送网。*TCP-IP是目前(mùqián)唯一可为三大网共同接受的通信协议。*没有电信公司的巨大铜缆包袱，技术更新快，成本低，擅长企事业网，正试图用数据网来逐渐吸收和融合公众和图象业务。如在的这类新网络公司计划将在2002年吸收80%IP业务和13%业务。问题：*最大问题是缺乏大型网络与业务方面技术和运营经验对全网没有有效的控制能力，难于实现统一的网管。*QoS问题，高质量实时业务质量还无法保证。*用因特网开放电子商务的安全性，可靠性还有待进一步的改善。法规和标准等也有待妥善解决。第五十页，共111页。目前阻碍这一进程的主要(zhǔyào)因素是(Moneytowhosepocket?)不同部门之间利益冲突。通信界、计算机界、与有线电视界观念上的巨大区别。各种标准之间和各种结构之间不兼容，甚至缺乏共同的技术语言。各种技术之间透明度和网络互通互连不理想。尚未找到廉价物美的接入技术，因而接入网部分的融合最困难。“三网合一”将是一个长期而艰巨的过程。信息产业部：统筹，管理三网的规划和技术标准。打破行业垄断和部门分割、避免低水平重复建设，促进融合。需要结合国情、具有中国特色。第五十一页，共111页。路由器清华路由器路由器路由器委北航北邮Internet2路由器路由器中科院北大说明：NSFCnet由六个节点组成，以清华(qīnɡhuá)为汇接点构成两个环行拓扑结构，清华(qīnɡhuá)、北大和中科院三点构成二纤双向自愈环采用WDM传输技术，在清华(qīnɡhuá)和北大之间通过在实验室中加光纤进行400公里广域网模拟试验；在其它节点构成的环中采用单路SDH/SONET传输技术。网络拓扑结构(jiégòu)44410Gb/s+4第五十二页，共111页。Examplesofnetworksinchina第五十三页，共111页。第五十四页，共111页。OADMandOXCforCAINONET第五十五页，共111页。上海交大全光通信试验(shìyàn)网

SHAONETOXC22ATMLANNEMOXC44ATMLANNEMOADM2ATMLANNEMOTMXATMLANOADM1ATMLANNEM第五十六页，共111页。北邮的ATM光子(guāngzǐ)交换系统输出单元光交换单元控制单元光电输入单元ATM光信元12341234第五十七页，共111页。IP/DWDM工程(gōngchéng)intheworld第五十八页，共111页。MCINGNet/vBNS;USACA*net3:CanadaKeops:EU,explainedinlatertime第五十九页，共111页。vBNS=>NGNet第六十页，共111页。MapofNetwork第六十一页，共111页。

第六十二页，共111页。NGNetNode第六十三页，共111页。CA*Net3第六十四页，共111页。Router1990199219941996199820002002106108101010121014YearTraffic/routerCapacity(bps)TerabitrouterMulti-terabit[optical]routerFirstGenerationRoutersSecondGenerationRoutersInternettrafficThirdGenerationRoutersCurrentandAnnouncedProductsInstalledProductsIP业务的增长速度远高于摩尔定律，路由器容量的发展(fāzhǎn)不能适应IP业务的增长，必须引入光技术第六十五页，共111页。FutureofopticalnetworksChallengesTrendsNewnetworks,newchances第六十六页，共111页。通信网络(wǎngluò)面临的挑战如何高效利用(lìyòng)光纤提供大量的带宽资源？(Howtomakefulluseofopticalfiberbandwidth?)由于DWDM等相关技术的发展，每根光纤传输速率达到7Tb/s,但是节点处的电子瓶颈限制了光纤提供的带宽资源的利用(lìyòng)如何使光层变得“灵巧”和“智能”第六十七页，共111页。通信(tōngxìn)网络面临的挑战归根结底：如何建立适于承载(chéngzài)未来互联网业务的光通信网络？第六十八页，共111页。光通信网络(wǎngluò)的演进光通信网络正在进行(jìnxíng)深层次的变革微电子集成电路计算机技术通信数字通信时代光电子光子集成计算机网络技术通信网宽带光网络时代70s-80s跨世纪第六十九页，共111页。光通信网络(wǎngluò)的发展趋势（1）光网络将从不透明逐步(zhúbù)走向透明透明子网不透明节点透明子网中光通道实现端到端的连接不透明节点实现子网间互联，包括电子3R再生随着光子技术(jìshù)的发展，透明子网的范围逐步扩大，（网络层次中产生光传送层）透明节点光交换结构电交换结构不透明节点O/EE/O第七十页，共111页。光通信网络(wǎngluò)的发展趋势（2）光技术的发展(fāzhǎn)重点将从容量向光连接甚至“光层智能”发展(fāzhǎn)ConnectivityFlexibilityCapacityFunctionalityYear199420002006opticalamplifierspoint-to-pointWDM&DWDMDWDMpoint-to-multipointStaticOADMsdynamicOADMs

e-g-STM1ondemandColouredsectionringsOXCandDXCco-existencewavelengthconversionOpticalpacketswitching重点发展方向Wavelengthrouting第七十一页，共111页。IP对光(duìguāng)网络的影响向深层次扩展光IP路由器IPoverWDM或packetoverwavelength成为研究热点标签交换概念(gàiniàn)扩充到光层，波长成为一种标签有可能在光层上实现全光分组交换，直接承载IProuterOXC光标签(biāoqiān)交换（OLS）未来全光分组交换光通信网络的发展趋势（3）第七十二页，共111页。Layer3Layer2Layer1Opt.LayerSDHterminalATMswitchIProuterOpticaltransmissionlayer(WDM,OADM,OXC)WraplayerSDHIProuterSDHIProuterDigitalWrapperATMOpticalSwitchingIProuterGbEthernetTomorrowFutureIPoverWDM第七十三页，共111页。下一代骨干(gǔgàn)光网络的要求下一代骨干光网络必须(bìxū)面向未来的互联网业务开放的、支持(zhīchí)多业务open灵活和易升级的flexible更高效的保护与恢复策略更简单有效的网络控制和管理（NC&M）针对未来IP业务的种类、业务量的不可预测性和IP业务的突发性(Burst,unexpected)第七十四页，共111页。未来(wèilái)光网络方案基于动态波长路由的光传送网数字包封(bāofēnɡ)MPLmS(MPS)OXC光分组交换网光标签交换网（OLS）光突发交换（OBS）超高速光时分复用网（OTDMA）第七十五页，共111页。基于(jīyú)动态波长路由的光传送网

数字(shùzì)包封MPLmS(MPS)OXC第七十六页，共111页。Transport/OpticalLayerServiceLayer(IP/MPLS)EdgerouterCorerouterOXC0基于动态(dòngtài)波长路由的光传送网光传送层与业务(yèwù)层一起实施网络功能，光层上的网络功能包括：通过波长路由实现端到端的光路径建立、保持和拆除；光路径的保护与恢复第七十七页，共111页。1数字包封(bāofēnɡ)技术（1）DataAssemblingOpticalTransmissionSectionOpticalMultiplexSectionOpticalChannelIPEncapsulationIP层与光层间加入包封(bāofēnɡ)层，实现IPoverWDMOpticaltransportlayerFEC(optional)

payload

header(包含OAM)SDHATMFRIPGbE数字包封的帧结构第七十八页，共111页。每个波长通道(tōngdào)包含端到端的OAM,m的监控相比，以适应网络的复杂性，并支持更强的网络管理支持多业务（ATM，IP，SDH，GbE,PDH...）帧结构中，各种业务是透明的，具有开放性支持FEC，提高OSNR，适于更大透明传输范围在网络边缘可以通过线速电子3R再生特性与解决(jiějué)的问题1数字包封(bāofēnɡ)技术（2）第七十九页，共111页。2多协议(xiéyì)波长交换MPS（1）IP路由器OXC将MPLS的概念引入OXC将OXC看成一个(yīɡè)标签交换路由器将波长作为一种标签RouterrecognizethewavelengthonlytochooserouteIP路由器分组的转发（作为边缘(biānyuán)路由器，）OXC实现流的交换（作为核心交换机）MPS：完成流的收集，业务分类等QoS功能及光层路径的建立、保持与拆除等功能第八十页，共111页。2多协议波长(bōcháng)交换MPS（2）特性与解决(jiějué)的问题充分发挥电子与光子的优点，电子处理复杂的但耗时转发功能，光子处理相对简单且快速的交换功能借用MPLS的业务工程和流汇集等实现QoS功能；通过改进较成熟(chéngshú)的标签交换信令[CR-LDP或RSVP-TE]和OSPF和IS-IS等路由协议动态地建立和管理光路径和分布式路由控制第八十一页，共111页。3光交叉(jiāochā)互连（OXC）功能：光通道的交叉连接功能和本地上下路功能实现方案：基于空间交换、基于波长交换主要指标(zhǐbiāo)：只支持波长通道，还是支持虚波长通道（决定于是否具有波长转换功能）阻塞特性：绝对无阻塞（支持虚波长通道）、可重构无阻塞（通过路由算法来解决）、阻塞链路模块性：不需要改动现有结构，就可增加节点的输入/输出链路波长模块性：不需要改动现有结构，就可增加每条链路中复用的波长数广播发送能力成本第八十二页，共111页。OXC基本(jīběn)结构特点：具有波长模块性，不具备(jùbèi)链路模块性只支持波长通道阻塞型加入波长转换器，可支持虚波长通道第八十三页，共111页。特点：（a）具有波长模块性，不具有链路模块性（b）具有链路模块性，不具有波长模块性具有广播发送能力，支持(zhīchí)虚波长通道第八十四页，共111页。基于波长(bōcháng)交换的OXC--NNAWG第八十五页，共111页。光分组交换网光标签(biāoqiān)交换网（OLS）光突发交换（OBS）超高速光时分复用网（OTDMA）第八十六页，共111页。WHYopticalpacket?Inheritfromelectricalpacket,EspeciallyfromATM,IPetc.第八十七页，共111页。光分组交换(jiāohuàn)网络建立(jiànlì)光分组网络的必要性传送网络中的光路径建立时间在秒至分钟量级，对于传送突发性高的IP业务效率较低；分组网则可达ms甚至ns级efficiencyinchannel传送网络中的用于路由的波长资源虽在不同区域可重复使用，但总体上来说是稀缺的；分组网通过(tōngguò)信头路由，足够满足；utilityofwavelength传送网络中可管理的带宽粒度是一个波长，（达2.5,10甚至40Gb/s），可能太粗，而分组网管理的带宽粒度可调整，可达到最佳；(granularity:packetlengthsuitablefordifferentservices路径的保护与恢复将更加灵活(protectionandrecovery:agility)(Somebodythink?)第八十八页，共111页。网络结构networkstructureXXXXXElectricalSubnetworkOpticalpacketswitchingnetworkGlobalWDMTransportnetworkXEdgeinterfaceopticalpacketswitchingnode第八十九页，共111页。InputinterfaceSwitchingmatrixOutputinterfaceHeaderprocessingandswitchcontrolswitchingbuffering分组网络(wǎngluò)中的光节点基本结构OpticalnodeNetworkMgmt第九十页，共111页。WhattheopticalpacketisHeaderandPayload第九十一页，共111页。HeaderandPayloadAopticallytransparentpayloadandheaderforelectronicprocessingB

All-opticalprocessing(whichwemainlyconcern)第九十二页，共111页。HeaderFormatIChannel-associatedTDMpayloadheaderfixedlengthwithlowerbitrateheaderguardtimepacketguardtimeRequirementofhigh-speedelectronicprocessing第九十三页，共111页。HeaderFormatIISimpleelectronicprocessingandlowercostDifficultheadererasingandre-writingLargeheaderprocessingdelaycrossstalkHeaderonRFcarrier(SCM)payloadpayloadSCMchannelpayloadSCMheaderImprovedSCMchannels第九十四页，共111页。FormatIIIOnewavelengthforheaderOnewavelengthforpayloadlhlp第九十五页，共111页。More?E-Packet(l1)+O-Packet(l2)第九十六页，共111页。PacketSynchronizationFlagrecognize&electroniccontrolT/2T/2^nStaticdelayStaticdelay:matchingwithelectronicprocessingspeedprecision:T/2^(n+1)第九十七页，共111页。SwitchingMatrixI1234spaceinterconnectionmulti-wavelengthinputwavelength-sharedopticalbuffer1442313221331234第九十八页，共111页。SwitchingMatrixI1-41-416/11-41-4gatespaceswitchdemuxTOWC44WDMpacketswitchwith4wavelengthI/OSpaceforrouting,delaylineforbuffering,TOWCforsharingthebufferwithwavelength第九十九页，共111页。SwitchingMatrixIIWavelengthRouting+WavelengthInterconnectwdmdemuxcombiner第一百页，共111页。SwitchingMatrixIIOneplaneofwavelengthroutingnode12NN+1N+22N12NN+1N+22N12N12NAWGAWGTOWCMUX/DEMUX第一百零一页，共111页。分组光网络(wǎngluò)的关键技术及现状光分组头识别与处理全光头识别与处理