1、光纤通讯原理与系统论文论文名称光交换技术综述学院行知学院专业光信息科学与技术小组成员、授课教师提交时间2015年1月5日成绩目录摘要11引言111光交换技术的发展112光交换的必要性113光交换技术的分类22典型光交换技术221空分光交换技术222时分光交换技术323波分光交换技术43光分组光交换技术531光交换技术的产生和原理532光分组的格式633OPS节点结构634纯空分型OPS节点735广播选择型OPS节点736波长路由型OPS节点84光突发交换技术941光突发交换的概念942光突发交换分组格式1043光突发交换的体系结构1044OBS与OCS及OPS技术的比较115光标签交换1351
2、光标签交换的产生1352光标签交换的原理136参考文献151光交换技术综述工学分院光信息科学与技术专业、指导老师（副教授）摘要现代通信网中，先进的光纤通信技术以其优异的传输性能和巨大的频带资源，成为实现高速率、大容量传输的最理想媒介。在电子交换和信息处理网络的发展已经接近极限的同时人类对通讯需求仍不断增大的现状下，人类也将全光通信网视作通讯网络未来发展目标。将信息的交换以光的形式实现，可以节省大量耗材、缩小系统体积、降低错误率、提高运行速度，而光交换技术作为全光网络系统中的一个重要支撑技术，它在全光通信技术中发挥着至关重要的作用。关键词光纤通讯全光通讯网光交换技术THEOVERVIEWOFOP
3、TICALSWITCHINGTECHNOLOGYDIRECTOROPTICALINFORMATIONSCIENCEALLOPTICALNETWORKOPTICALSWITCHINGTECHNOLOGY11引言11光交换技术的发展随着通信网络逐渐向全光平台发展，以及光网络容量持续扩展，传统的交换技术已经成为整个网络发展的瓶颈，开发高速、高性能的光交换技术就成为必然的趋势。所谓光交换是指对光纤传送的光信号直接进行交换与以往的程控交换相比，光交换不仅无须在光纤传输线路和交换机之间设置光端机进行光/电、电/光变换，而且在交换过程中还能充分发挥光信号的高速、宽带和无电磁感应的优点，可以保证网络的可靠性和
4、提供灵活的信号路由平台。12光交换的必要性随着人们对信息需求的与日俱增以及IP业务在全球范围突飞猛进的发展，给传统电信业务带来了巨大的冲击，同时也为电信网的发展提供了新的机遇从当前信息技术的发展来看，建设高速大容量的宽带综合业务数字网已成为现代信息技术发展的必然趋势为了适应这种需求，通信的两大组成部分传输和交换，都在不断地发展和变革。自从20世纪70年代后期光缆代替电缆进人通信网后，电通信网也随之成为新一代的通信网络光电混合网它的组成如图21所示，主要包括核心光网络和边缘电网络两大部分，其中核心光网络又包括光传输系统和光节点两部分，光传输系统实现大传输容量，而光节点在光域完成交换与路由，核心光
5、网络由于对信息不进行电处理，只进行光处理，所以处理能力非常大，具有很大的吞吐量。边缘电网络的电子节点对信号进行电处理，并可利用光通道与光网络进行直接连接。然而，目前的光电混合网仅由光传输系统和电子节点组成。随着密集波分复用（DWDM）技术的出现，光传输系统充分利用光纤的巨大带宽资源来满足各种通信业务爆炸式增长的需要。而交换仍然采用电交换技术，不仅开销巨大，而且必须在中转节点经过光电转换，无法充分利用密集波分复用带宽资源和强大的波长路由能力。为了克服光网络中的电子瓶颈，具有高度生存性的全光网络AON成为宽带通信网未来发展的目标，而光交换技术作为全光网络系统中的一个重要支撑技术，也在全光通信系统中
6、发挥着重要的作用，可以说光交换技术的发展在某种程度上也决定了全光通信的发展。图11光电混合网的组成光电混合网核心光网络边缘电网络光节点现有光电混合网光传输系统电子节点213光交换技术的分类光交换技术的研究始于20世纪80年代。随着通信技术的不断发展变化，光交换技术也在不断的更新和发展。从不同的角度可以对光交换技术做不同的划分。与电交换技术类似，光交换技术也有光路交换（OPTICALCIRCUITSWITCHING，OCS和光分组交换OPTICALPACKETSWITCHING，OPS两种交换方式。光分组交换系统又可以从不同角度进行划分。根据对控制包头处理及交换粒度的不同，可以分为光分组交换技术
7、、光突发交换技术和光标记分组交换技术；而根据光信号传输和交换时对通道或信道的复用方式，光交换技术又可以分为空分光交换技术、时分光交换技术、波分光交换技术、码分光交换技术和复合型光交换技术。2典型光交换技术21空分光交换技术空分光交换即光信号传输通路在空间上发生的改变，也是OCS中最简单的一种交换方式。其基本原理是用光开关组成门阵列开关，通过控制开关矩阵的状态使输入端的任意一个信道和输出端的任意一个信道接通或断开，进而控制信息在信道中的传输和交换。按光矩阵开关所使用的技术，空分光交换可分成基于波导技术的波导空分和使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。典型光开关是用钛扩散在铌酸锂晶片上形成两条相
8、距很近的光波导构成的，通过对电压的控制继而改变输出通路。图21是由4个12光开关器件组成的22光交换单元。12光开关器件就是铌酸锂定向耦合器型光开关，只是少用了一个输入端而已。这种22光交换模块是最基本的光交换单元，它有两个输入端和两个输出端，通过控制电压，可以实现平行连接和交叉连接，如图22所示。图23是由16个12光开关器件或4个22光交换单元组成的44光交换单元。图2122光交换单元图22平行连接和交叉连接1X2光交换器件平行连接交叉连接3图2344光交换单元自由空间光交换是指在自由空间无干涉地控制光波路径的一种技术。其核心器件由阵列器件和自由空间光开关两部分组成，因此必须对阵列器件进行
9、精确的校服和准直。空间光调制器（SLM）是由排成方阵的许多个基本元件构成，每个元件的透明程度是靠外加电信号控制的，通过在一定范围内设置不同的外加电信号即可使得入射光传输通过或不通过，实现对NN光开关阵列的控制，达到控制光信号在自由空间任意改变路径的效果。其优点是对于必要的相互连接可以不通过物理接触，因此可以消除信号干扰和串音干扰，同时具有很高的空间带宽和瞬时带宽，并且由于其低色散，这种交换通过平行反射能够得到很高的信号互连性，以及提供比波导技术更优越的系统性能，被视为是一种新型优质交换技术。22时分光交换技术时分光交换是以时分复用为基础，其基本原理是通过时隙互换实现光信息交换功能的。时分复用是
10、把时间划分成帧，每帧再划分成N个时隙，并N个信道分配相互独立的信号，再把N路信号复接到同一条光纤上。最后在接收端用分接器恢复各路原始信号，如图24所示。图24时分复用原理图所谓时隙互换，就是把时分复用帧中各个时隙的信号互换位置。如图25所示，首先使时分复用信号经过分接器，在同一时间内，分接器每条出线上依次传输某一个时隙的信号；然后使这些信号分别经过不同的光延迟器件，获得不同的延迟时间；最后用复接器把这些信号重新组合起来。图26表示出了时分光交换的空分等效。光信号输入定向耦合器光波导光信号输出复用器1N2分接器1N212N帧4图25时隙互换原理图图26等效空分交换原理图要完成时分光交换，必须通过
11、时隙交换器完成将输入信号一帧中任意一个时隙交换到另一时隙输出。时隙交换在这一功能完成是还必须借助光缓存器，其中光纤延时线是一种比较适用于时分光交换的光缓存器，它将光信号在光纤中传输一个时隙时间经历的长度为单位，根据光信号所需延时时隙的个数，让其经过相同数量单位长度的光纤延时线，因此目前的时隙交换器都是由空间光开关和一组光纤延时线构成的。光开关在每个时隙改变一次状态，就能够把时分复用的时隙在空间上分割开，对每一时隙分别进行延时后，最终复用到一起并输出。23波分光交换技术波分光交换是以波分复用原理作为基础，通过对波长的选择或者波长的交换实现光信号的交换功能。在光纤通信系统中，波分复用和频分复用都是
12、利用一根光纤来传出多个不同光波长或光频率的载波信号来携带信息的，因此一般都是先将波分信道空间通过波分解复用器分隔开，然后单独对每一道信号进行波长交换，最后用光电耦合器或是波分复用器复用到一起再输出，从而实现波分光交换，如图27所示。11234234延迟延迟延迟延迟复接器12341234分接器输入输出112234345图27波分光交换原理图3光分组光交换技术31光交换技术的产生和原理随着数据业务爆炸式的增长，迫切需要有高性能的节点和网络，才能满足人们对当前通信流量的需求。ITUT提出的以波长（也可以是波带或者光纤）作为交换颗粒的光传送网（OTN）尽管很有优势，但是由于波长的交换粒度太大，不能有效
13、地使用WDM系统的传输能力，传送的效率较低，人们对光交换网络的研究并未中断。IP思想和光网络的结合产生了光交换技术光分组交换（OPS）技术。光分组交换借鉴电域交换的思想，向光层的渗透和延伸，简单地说是以光分组的形式来承载业务数据，净荷的传输和交换在光域中进行，而信头处理和控制在光域或电域中完成光分组交换网如图31所示，IP、SDH、ATM等都可看做光分组网的业务层。业务层的数据在网络边缘处打包并装入净荷，然后加上光标签或信头构成光分组OPS即以光分组的形式来承载业务数据，净荷的传输和交换在光域中进行，而信头处理和控制在经光/电/光变换完成，或最终直接在光域中完成。分组业务具有很大的突发性，如果
14、用光路交换的方式处理将会造成资源的浪费在这种情况下，采用光分组交换将是最为理想的选择，它将大大提高链路的利用率。在分组交换矩阵里，每个分组都必须包含自己的选路信息，通常是放在信头中。交换机根据信头信息发送信号，而其他信息（如净荷）则不需由交换机处理，只是透明地通过。图31光分组交换网WCWCWCIJNNKN波长变换器632光分组的格式透明光分组包括分组头和载荷，在分组头和载荷之间有一定的保护时隙，分组头的信息包括同步比特和路由标记，载荷包括同步比特和净荷，如图32所示。载荷比特率在一定程度上是透明的，光分组具有固定的时隙长度，这是为了在交换节点和采用光纤延时线的分组缓存器中能简化同步的操作。这
15、些分组包括一个622MBIT/S的分组头（这需要在电域内处理）以及一个具有固定时隙和可变比特率（如可到10GBIT/S）的净荷。透明的光分组这个名词来源于后者，即对于比特率在一定程度上是透明的。此外要插入保护时隙以补偿光器件的交换时间、净荷在节点处可能的抖动以及在网络节点接口处同步单元的有限的冲突解决能力。时隙T1646S128BIT（622MBIT/S）图32透明光分组33OPS节点结构OPS节点继承了现有光网络中光交叉连接设备的基本功能，如合波/分波、波长转换、空分交换、上/下路和光监控等；此外，还具备一些能完成光同步、信头处理、冲突解决等特有功能实体它大体上可分为4个子系统，即交换矩阵、
16、控制模块（包括交换控制模块、同步控制模块、信头再生模块）、输入模块和输出模块，如图33所示。输入模块完成光分组的预放大和同步、净荷定位和缓存、信头提取等功能输出模块负责冲突解决、信头插入、输出同步、信号放大等。交换矩阵和控制模块负责光分组路由、上/下路、解决冲突等。OPS节点的核心是交换矩阵，它在很大程度上决定了节点的交换速率、吞吐量、可扩展性和可靠性等性能。根据交换矩阵的不同，具有代表性的OPS节点主要有以下几种。载荷同步比特保护时隙保护时隙保护时隙643NS分组头180NS26NS载荷1311NS643NS5字节14字节2字节102字节5字节时间路由标记分组头同步比特7同步控制交换控制信头
17、再生输入模块交换模块输出模块图33OPS节点结构34纯空分型OPS节点像空分光交换节点那样，纯空分型OPS节点的交换速率和容量取决于组成光交换矩阵的核心器件一一光开关。常用的光开关有MEMS光开关、SOA光门等，MEMS光开关可实现大容量光交换，但其开关速度为毫秒数量级。SOA光门的开关速度快，可达到皮秒数量级，它还便于集成，有较好的应用前景。常用光线延迟线或光双稳器件对分组进行缓存，来解决分组竞争的问题。图34所示的就是利用光纤延迟线进行分组缓存的两级MN空分光交换结构这里输入分组在其报头信息被识别（图中省略了信头处理模块和控制回路）并给出控制信号后，由第一级MN空分光交换矩阵选择不同的延迟
18、线，然后到达第一级MN空分矩阵，这样，使某些将在同一时刻到达同一输出口的分组经历不同的延时，然后由第二级空分光交换矩阵对这分组的输出口进行交换选择对于需要继续路由的光分组，由报头处理模块产生新的报头加在对应的净荷上。通过这整个过程就实现了光分组的无阻塞路由选择。在图34中，还可采用输入/输出共享缓存器代替光纤延迟线阵列和一级空分光交换矩阵，同样可完成上述OPS功能这种OPS节点具有结构简单、控制分布管理、易于实现等优势。MN空分光交换矩阵MN空分光交换矩阵OT（M1）T12N12N图34纯空分型OPS节点实例35广播选择型OPS节点OPS节点的广播一选择功能通常采用共享介质结构或树形结构来实现
19、图35小出一个由星形耦合器（STARCOUPLER,SC提供的共享介质结构，它能够完成光分组的波长交换。来自输入链路的光分组首先由波长转换器（WAVELENGTH8CONVERTER，WC转换成不同的波长进人NK星形耦合器中，然后被广播发送到K条光纤延迟线上，这就使所有波长的光分组都产生K种不同的延时量（这里T为一个分组的持续时间），这些被延时的光分组再被广播发送到各个输出端口，由两级光开关矩阵实现光分组对输出口的路由选择第一级开关矩阵进行路由和延时的筛选，第二级光开关矩阵进行波长选择这样就完成了光分组所需的时延、波长和路由选择，最后被送至输出链路上。这里光分组的缓存功能由K条光纤延迟线、KN
20、个光开关KN个星形耦合器和N个N1个合路器OC共同完成。报头的处理和光交换控制分别由报头处理模块和控制回路完成。光分组的竞争仍要通过光线延迟线的选择和输出端光开关的控制来解决在这个结构中，采用可变波长转换器（TUNABLEWAVELENGTHCONVERTER,TWC代替WC，可使波长的选择更加灵活。WCWC0（K1TSC1NSC11NN1N1NOC图35广播选择型OPS节点示例36波长路由型OPS节点选取不同的光器件、缓存器位置和节点内部结构可以形成多种形式的波长路山型OPS节点，它们有一个共同的特征，即均采用TWC来实现不同波长的路山选择一个利用可变波长转换器、阵列波导光栅（AWG）和光纤
21、延迟线（FIBERDELAYLINE，FDL的波长路由型OPS结构图37所示，它由两个子系统组成一个是TWC、AWG和FDL组成的光分组缓存子系统，这里采用了并列行进的缓存方式；另一个是由TWC和AWC组成的空分交换子系统。来自输入链路的WEM分组信号一方面被报头处理器提取报头信息加以分析，并输出光分组的缓存、路由等信息至控制回路；另一方面各分组的净荷在控制回路的控制下确定其缓存要选取的延迟线，并由TWC将外部波长转换到这条延迟线所对应的内部波长上，由第一个AWG将这些光分组分配到各自选择的延迟线上，它们获得各自的延时量后再由第二个AWG从M条入线转换到N条出线，例如光分组来自第二条输入链路，
22、它经过延时、排除竞争后仍从这个子系统的第二条出线输出。第二个子系统的TWC首先将这个分组的内部波长恢复为原输入时的外部波长，然后由AWG根据光分组的波长路由要求，将这些无冲突的光分组寻址、交换到目的地输出端，这样就实现了光分组的波长路由交换。9NMAWGMNAWGNNAWG排除冲突子系统空分交换子系统12NFDL0T2TM1）T12N12NTWCTWC图37波长路由器OPS节点示例4光突发交换技术41光突发交换的概念20世纪80年代，光突发交换的概念被提出，但由于当时电话网和数据网的技术已经十分成熟，光突发交换的概念并没有得到普及。直至20世纪90年代末，光突变交换的概念才被扩展到光交换中，并
23、于1997年出现了基于光突变交换概念的技术光突发交换技术OBS。光突发交换技术OBS相较于光的分组交换OPS和光的电路交换OCS有其特有的优势，所以有可能在未来互联网中有十分重要的地位。光突发交换技术是以“突发”（BURST）为交换颗粒，在独立的信道上传送控制分组，通过控制分组携带的信息在经过的核心节点上为突发包预留资源，突发包则在光域以直通的形式通过整个OBS网络。所以突发包是OBS的交换单元，包括承担业务的突发数据分组BDP和承载路由信息的突发控制分组BCP两个部分组成。两者在不同的时间和信道上进行传输和处理。BCP中包含了BDP的路由信息及其服务质量QOS等信息，BCP和BDP在不同的信
24、道中传输会产生一个提前于BDP的偏置时延T。如下图所示，偏置时延T会预留给BDP所需的资源，从而保证BDP的交换和传输。不同的数据分组根据其目的地址和属性被分类。封装成突发包，并通过对应的BDP发送，直接在链路中传输达到不同的节点，通过必要的变换之后到达目的节点或端口，就在光域中完成了OBS。图41OBS的BCP与BDP信道偏置时延TBCP信道BDP1BDPNBCPNBCP1BDP信道1BDP信道N10如图42所示，在OBS中，每一个突发数据从源节点到目的节点始终在光域内传输，与其一一对应的控制分组在每个节点进行光/电/光的变换以及电处理。图42光突发交换原理42光突发交换分组格式由于当前OB
25、S尚无标准的分组格式，所以通过BCP、BDP以及突发包的参考格式对OBS的格式进行了解。图A是一种简单且长度固定的BCP，COS为服务类别，TTL为剩余跳数，CRC表示循环冗余检验；图B是统一编码的BDP帧格式；图C是单独编码的BDP格式。图D是突发包的格式，图中BT为突发包类型，NOP为突发包中包含的IP分组数,PAYLOAD为净荷，BL为净荷长度。图A帧间隔同步突发头净荷分组1净荷分组2净荷分组N突发尾帧间隔图B帧间隔同步帧头净荷分组帧尾图C图D43光突发交换的体系结构核心光突发交换层（核心光层）、光突发聚集层（边缘分配光层）、接入层是协议版本分组类型源节点目的节点序列号波长IDCOS偏置
26、时间突发大小当前跳数TTLCRC帧间隔同步/帧开始BCP帧间隔突发间隔分组1分组2分组N突发间隔BTNOPBLPAYLOAD2121控制分组处理偏置时延1突发数据信道（波长）212交叉矩阵OBS控制器控制信道（波长）控制分组11构成OBS体系结构的三大组成部分。其中核心光层是由完成分组数据传送和路由的全光核心路由器以及OBS网络管理组成。边缘分配层由负责来自或发送分发数据的光/电边缘路由器（EDGEROUTER，CR）构成。接入层是OBS的用户层，也可能是终端用户。图43是OBS网核心路由器的结构示意图。从图中可以看到OBS网核心路由只需要对传输控制分组的波长进行光/电/光的转换，对于传输数据
27、分组的波长则不需要进行光/电/光转换。这也是与光分组交换的不同之处。图43OBS网核心路由器的结构44OBS与OCS及OPS技术的比较传统电路交换的要点是面向连接，其优点是实时性高，时延和时延抖动小，缺点是线路利用率低，灵活性差。OCS拥有传统电路交换的特点，还具有简单、易于实现、技术成熟的优点和不能处理突发性强和业务变化频繁的IP业务，不能适应数据业务高速增长需要的缺点。传统分组交换的要点是信息分组，储存转发和共享信道，优点是传输灵活，信道利用率高，而实用性差，协议和设备复杂则是它无法避免的缺点。OPS传承了其要点，优点与其相同，但由于缺乏相关技术和光缓存器等技术的不成熟，导致无法实用化，也
28、是OPS的缺点。OBS的要点是单向资源预留，交换粒度适中，控制分组与数据信道分离以及不需要储存转发。复用器复用器输入模块输入模块路由器缓存和调度输出模块输出模块解复用FDL解复用FDL光交叉矩阵光模块电模块数据信道控制信道12OBS与OCS相比，在预留资源（建立连接）的同时就可以发送突发数据，节约了信令开销时间，提高了带宽利用率，实现灵活的管理。并且实现简单且价格低廉，易于用硬件高速实现，技术成熟也是OBS的优势所在。OBS与OPS相比，不仅吸取了传输灵活，信道利用率高的优点，也提高了节点对数据的处理能力。OBS的突发数据无须进行光/电/光处理，减少了OPS中光缓存器技术不成熟所带来的缺陷。同
29、时缩短了处理时延，大大提高了交换速度。图45所示的是3种类型的光交换示意图。表41则是3者技术的性能比较。（A）OCS交换（B）OPS交换（C）OBS交换图453种光交换方式示意图序号比较内容OCSOPSOBS1交换力度波长/波带/光纤（大粒度）10NS10S光分组（小粒度）1100S突发包（中粒度）2交换方式直通储存转发直通3控制方式带外控制带内控制带外控制4信息长度可变固定可变5建立链接时延高低低6建立链接占用信道占用不占用占用7带宽利用率低高较高8复杂性低高中9灵活性低高较高10光缓存器不需要需要不需要11开销低高低12特点静态配置或端到端信令储存转发交换预留带宽交换，无须缓存表413种
30、交换方式的性能比较XYZABCABCXYZOCS交换135光标签交换51光标签交换的产生近几年来随着INTERNET爆炸性的快速增长,IP业务量正在超越话音业务量，一场ATM与IP谁为主的争论已平息，“EVERYTHINGONIP，IPOVEREVERYTHING“的提法已越来越趋于现实。由于未来的网络将以传送IP业务为主，而IP业务是突发性的，同时IP业务是不平衡的，即流人与流出同一端口的业务量相差悬殊。IP业务的这些特性要求未来的网络必须具有能够根据业务量的变化灵活快速地调整网络拓扑，实时按需分配带宽的能力。同时IP业务量与接人用户数的高速增长以及未来业务种类的不可预测和各种新技术的不断涌
31、现都要求网络能方便地升级和扩充。在20世纪末，出现了多种在ATM上支持IP协议的技术，多协议标签交换（MPLS）是集合IP路由器与ATM交换机的优点而产生的技术，具体来说，它同时提供了第三层的路由控制和第二层的交换转发能力，为解决IP网络发展中的诸多向题提供了有效的解决方案。其主要特点包括由于采用标签交换技术，从而简化了转发过程，提高了效率；通过支持流量工程，从而可选择路径以平衡网络上各个链路、路由器和交换机的负载；通过对QOS路由选择方法的提供，使得为某个特殊的流选择的路由能满足其QOS要求；OMPLS既能够提供与面向连接的网络类似的优点，又能保留底层的效率和数据报网络的操作，从而被用来模拟
32、面向连接的服务等。52光标签交换的原理光标签交换技术是IP寻址、控制技术与光交叉连接、波长交换等技术的结合，它不像空分、时分、波分光交换那样，对承载用户数据（光负载）的子信道进行交换，而是通过提取、更换光包头标签来实现用户光信息的路由选择或交换，即在IP数据包上再加入光标签包头构成光包，通过标准信令和标签分配协议转发和控制光包，通过各种路由协议建立和保持路由表；当光包到达节点时，通过识别、分析其包头标签信息，查询路由表，确定其交换路由，并通过交换路由器将光包传送到需要到达的输出端口。光标签交换的网络结构如图51所示。这个结构主要由边缘路由器、核心路由器组成。来自电IP路由器的数据包在光端机中转
33、换为光IP数据包，在进入光核心网之前，由光边缘路由器为它分配光标签，并封装成光IP包，如图52所示。其中光包头是由光技术产生的光标签，表示光IP包的路山信息（包括路由的节点、端口、波长信道等信息）；光负载是数据包（光分组）本身这样的光包被发送到核心网中传输。光核心路由器主要由光标签包头的识别与再生。光包路由与传输控制、路由竞争解决等光信息处理功能模块组成，并在路由协议、网络流量控制协议、QOS协议等支持下完成这些功能。通常光包进入光核心路由器后，其包头标签信息被检测，并按检测结果更新路由表，获得一下一跳的路由信息，再写人新标签信息，执行标签绑定操作，完整地转发光IP包至下一个节点。当光IP包竟
34、争同一输出端口时，由路主协议发现邻接关系、链路状态、网络资源等，寻找新的路由通路或迁回路由。当光IP包没14有下一级的光标签可交换时，说明它到达了光边缘路由器，由边缘路由器撤消它的光标签，输出光负载（IP数据包），这样就完成光IP包的路由与交换。可以看到这种光IP包交换实质上基于光标签的转发与交换，由光标签来确定光IP包通过网络的路径，而光数据包本身不进行交换，只是在建立的光路径上传输，因此这种技术被称为光标签交换技术。这种光交换技术的特点是将MPLS技术引入光域中，将路由计算和光负载传输分开；不需要对光负载进行电处理，避免电子瓶颈限制，提高数据交换速率；能够提供不同通信业务的服务，具有大容量
35、、可配性、对不同业务的格式和速率透明等优点；能够提供端到端的光通道或无连接网络中的虚通道；实现交换容量与WDM传输容量的匹配，简化了网络设备和网络管理的复杂性，因此它成为光分组交换的一种实现形式。图像信号以太网I边缘路由器DATADABEDATALABELABEDATA以太网II图像信号核心路由器分类/路由标签产生标签净荷聚集/排队图51光标签交换网络IP包头IP净荷光包头光负载（IP包）图51光IP包组成156参考文献1李维民等全光通讯网技术M北京北京邮电大学出版社,20092张新社等光网络技术M西安西安电子科技大学出版社,20123钱爱玲等光纤通信M北京中国水利水电出版社,20134张宝富等全光网络M北京人民邮电出版社，20015顾畹仪等光纤通信M北京人民邮电出版社，20066青晓琴等对话光通信M北京人民邮电出版社，20107陈万寿等自动交换光网络M北京人民邮电出版社,20078顾畹仪、张杰等全光通信网M北京北京邮电大学出版社，19999李允博等光传送网（OTN）技术的原理与测试M北京人民邮电出版社，201310唐雄燕等智能光网络技术与应用实践M北京电子工业出版社，200511BCHOMYCZFIBEROPTICINSTALLERSFIELDMANUALMNEWYORKMCGRAWHILLPROFESSIONAL,20000071356045
