光交换技术分析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 光学研究和应用 微光学平台是微光机电系统技术应用的一个典型例子，它主要用于光学测量和实验。传统的光学系统平台体积大，系统中的元件是先分开制造然后组装而成，装配量很大，成本很高。而微光学平台，体积小，系统中的元件可集成加工在单一芯片上，对准精度高，可成批生产，成本低。这些优点使微光学平台相对于传统的光学系统有很大的优势。所以，该方面的研究是微光机电系统研究的最基本的一部分。研究包括微衍射透镜（Fresnel, 多阶二元微透镜）、微折射透镜、光束分离器、光栅等。 飞秒自相关仪 光栅光谱仪 光数据存储 在光学信息存储系统中，光盘读取头影响存储密度和读取速度，决定整个系统性能的好坏。采用微机械制造的光盘读取头，可大大降低光学读取头是价格和中连、重量，定位速度和读取速度也显著提高。图为读取原理示意图。 9.3 光交换网络 空分光交换网络 波分光交换网络 时分光交换网络 自由空间光交换网络 混合型光交换网络 多维光交换网络 9.4 网络与通信技术的发展 计算机网络是现代计算机技术和通信技术密切结合的产物，是随社会对信息的共享和信息传递的要求而发展起来的。 所谓的计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件，如网络通信协议、信息交换方式以及网络操作系统等来实现网络中信息传递和资源共享的系统。 （一）计算机网络的演变和发展 第一阶段——联机系统 以一台中央主计算机连接大量在地理上处于分散位置的终端。所谓终端通常指一台计算机的外部设备，包括显示器和键盘，无中央处理器和内存。 随着连接的终端数增加，为了减轻中心计算机的负担，在通信线路和中心计算机之间设置了一个前端处理机FEP（Front End Processor）或通信控制器CCU（Communication Control Unit），专门负责与终端之间的通信控制，出现了数据处理与通信控制的分工，以便更好地发挥中心计算机的处理能力。 单计算机为中心的远程联机系统 第二阶段——计算机互联网络 20世纪60年代中期开始，出现了若干个计算机互连系统，开创了计算机——计算机通信的时代。随后各大计算机公司都陆续推出了自己的网络体系结构，以及实现这些网络体系结构的软件硬件产品。 但这些网络也存在不少弊端，主要问题是各厂家提供的网络产品实现互连十分困难。这种自成体系的系统称为“封闭”系统。因此，人们迫切希望建立一系列的国际标准，渴望得到一个“开放”系统，这正是推动计算机网络走向国际标准化的一个重要因素。 第二阶段典型的计算机网络的主要特点是：资源的多向共享、分散控制、分组交换、采用专门的通信控制处理机、分层的网络协议，这些特点往往被认为是现代计算机网络的典型特征。但这个时期的网络产品彼此之间是相互独立的，没有统一标准。 以多计算机为中心的网络逻辑结构图 第三阶段 —— 标准化网络 20世纪70年代中期，计算机网络开始向体系结构标准化的方向迈进，即正式步入网络标准化时代。 20世纪80年代,随着微机的广泛使用,局域网获得了迅速发展。美国电气与电子工程师协会（IEEE）为了适应微机、个人计算机（PC）以及局域网发展的需要,于1980年2月在旧金山成立了IEEE802局域网络标准委员会,并制定了一系列局域网络标准。在此期间,各种 局域网大量涌现。 标准化网络结构示意图 第三阶段典型的标准化网络结构如图，通信子网的交换设备主要是路由器和交换机。 第四阶段—— 网络互连与高速网络 进入20世纪90年代，随着计算机网络技术的迅猛发展，特别是1993年美国宣布建立国家信息基础设施NII（NII，National Information Infrastructure）后，全世界许多国家纷纷制定和建立本国的NII，从而极大的推动了计算机网络技术的发展。使计算机网络进入一个崭新的阶段，这就是计算机网络互连与高速网络阶段。 目前，全球以Internet为核心的高速计算机互联网络已经形成，Internet已经成为人类最重要的、最大的知识宝库。 网络互连与高速网络的基本模型 网络互联和高速计算机网络就成为第四代计算机网络 信息社会对网络技术的挑战 在信息社会，人们的工作、生活、学习和娱乐在很大程度上将不再受地理环境的限制，而大部分可在家庭进行，也即人们的就业方式、生产方式、工作方式、学习方式以至生活方式将发生深刻变化。光纤、数据通信、卫星通信和移动通信等现代信息技术将使世界范围内的交流变得更加方便更加容易，真正实现所谓天涯若比邻。 应该看到，信息社会对网络技术提出了新的挑战、新的要求，特别是业务量的增长、网络站点数的扩大、以及多媒体的应用，要求网络的规模更大、带宽更宽、速率更高。 199