[关键词]：光分组同步 光缓存 光分组交换
1 引 言
近 年来，电信网上的业务流量不断增长，要求网络能提供越来越宽的带宽。为了满足通信业务对带宽的需求，世界上许多国家采用波分复用（WDM）技术对已铺设的 光纤线路进行扩容。然而，在通信网络节点仍需光/电、电/光转换和电信号处理，由于光/电转换器件响应时间及电子交叉互连（DXC）、上/下路（ADM） 设备本身带宽的限制，形成了网络节点的电子速率“瓶颈”，克服电子“瓶颈”的办法是直接进行光信号处理，即建设全光通信网。光信号处理可以是线路级的、分 组级的或比特级的。WDM光传输网属于线路级的光信号处理，类似于现存的电路交换网，是粗粒度的信道分割；光时分复用（OTDM）是比特级的光信号处理， 由于对光器件的工作速度要求很高，尽管国内外的研究人员做了很大努力，但离实用还有相当的距离；光分组交换（OPS）网属于分组级的光信号处理，和 OTDM相比对光器件工作速度的要求大大降低，与WDM相比能更加灵活、有效地利用带宽，提高带宽的利用率。特别是Internet用户的急剧增加，导致 数据通信的业务量爆炸性的增长，据预测，美国大约在2003年左右数据业务将与电话业务总量持平，之后，数据业务总量将越来越多的超过电话业务总量，而中 国电信网或信息网数据业务估计将在5-10年内超过话音业务。传统的电话通信采用的是电路交换方式，而Internet是基于IP协议的分组数据业务，因 此基于电路交换的电信网必然要升级到以数据为重心以分组为基础的新型通信网，光分组交换网能以更细的粒度快速分配光信道，支持ATM和IP的光分组交换， 是下一代全光网络技术，其应用前景广阔。
目 前，世界上许多发达国家进行了光分组交换网的研究，如欧洲RACE计划的ATMOS项目和ACTS计划的KEOPS项目、美国DARPA支持的POND项 目和CORD项目，英国EPSRC支持的WASPNET项目，日本NTT光网络实验室的项目等。我国关于光分组交换网的研究项目还很少。
2 光分组交换分层网络参考模型
光 分组交换分层网络参考模型分为三层，它们对应于网络基础设施演进的三个主要步骤。第一层对应于已普遍使用的接入网和核心网的标准，如ATM、PDH（准同 步数字系列）和SDH（同步数字系列）及其它常用的标准分组和基于帧的业务。为了简单，整个网络用一层来表示，把它称作电交换层。第三层为透明光传输层， 对应于地域上更广阔的WDM光传输网，透明的路由是基于在波长域和空间域里的透明光交叉互连（OXC），允许网络在较长的时间内重构，该层在电交换层的下 面，链路的传输容量为数Gbit/s至数百Gbit/s。由于在相对低速的电交换层和大粒度的信道分割的WDM光传输层之间存在代沟，需要在低速信道和高 速信道之间进行适配，所以在这两层中间引入第二层，即比特率和传输方式透明的光分组交换网络层，使在WDM光传输网中的高速波长信道和电交换网之间架起一 座桥梁，从而大大改进了带宽的利用率和网络的灵活性。该层延伸了光的透明性的优点，它可作为电接入网和核心网的大容量的承载交换网，也可以作为基于相同的 分组格式的光城域网（MAN）的骨干网。
光 分组交换涉及的传输和交换在光域里进行，可接入巨大的光纤带宽，而相对复杂的分组路由/转发在电域里实现。此外，为了在光分组载荷中传送ATM的信元或 IP分组，有效地使IP接入WDM层，光分组层提供一些基本的链路层功能代理，能进一步提供时域复用，允许IP路由器在传输信息至光WDM管道之前汇集用 户的流量。
3 光分组交换节点的结构
光 分组交换节点，按是否有业务上/下路功能可分为带有分插复用和不带有分插复用功能的节点。如用于城域网（MAN）之间或大的局域网（LAN）之间的光分组 交换，交换节点可以不要求有分插复用功能，分插复用功能可在MAN或LAN内部实现，如果交换节点是本地网络的组成部分，则要求有分插复用功能。这两种交 换节点的基本构成模块相同。
