Trong một chuyển mạch cổng N x N, mỗi tín hiệu vào đi qua một bộ chia (splitter) 1 x N. Sau đó tín hiệu đi qua một dãy N2 phần tử cổng, rồi kết hợp lại trong bộ kết hợp N x 1 và gửi đến N ngõ ra. Các cổng có thể được thực hiện sử dụng các bộ khuếch đại quang được mở hoặc tắt để cho qua chỉ những tín hiệu được lựa chọn đến ngõ ra. Độ lợi các bộ khuếch đại có thể bù cho suy hao ghép và suy hao ở các bộ chia và bộ kết hợp. Chuyển mạch cổng khuếch đại 2 x 2 được minh hoạ trong hình 4.14. Một bất lợi của chuyển mạch cổng là các suy hao chia và ghép làm giới hạn kích thước của chuyển mạch.
Hình 4.13: Directive Switch
V
7.2. Bộ định tuyến bước sóng không cấu hình lại
Một thiết bị định tuyến bước sóng có thể định tuyến các tín hiệu đến những ngõ vào khác nhau của thiết bị đến các ngõ ra khác dựa vào các bước sóng của tín hiệu. Định tuyến bước sóng được thiết lập bằng cách phân kênh các bước sóng khác nhau từ mỗi cổng vào, chuyển mạch mỗi bước sóng riêng rẽ, và rồi ghép kênh các tín hiệu ở mỗi cổng ra. Một bộ định tuyến 4 x 4 được minh hoạ trong hình 4.15. Bộ định tuyến được gọi là không cấu hình khi không có giai đoạn chuyển mạch giữa các MUX và DEMUX, vì thế đường đi của một kênh cho trước, sau khi đi vào bộ định tuyến sẽ cố định.
7.3. Bộ định tuyến bước sóng cấu hình lại (WXC)
Khác với bộ định tuyến không cấu hình lại, WXC sử dụng các chuyển mạch photonic bên trong các phần tử định tuyến. Các mạng được xây dựng trên các chuyển mạch loại này sẽ mềm dẻo hơn, bởi vì nó cung cấp thêm chức năng điều khiển trong việc thiết lập các kết nối. Định tuyến là một chức năng bao gồm chọn lựa bước sóng ở node nguồn, cũng như sự cấu hình của các chuyển mạch bên trong các node mạng. λ3 1 2 3 4 Inputs 1 2 3 4 Outputs λ2 λ4 λ3 λ2 λ4 λ4 λ3 λ2 λ1 λ3 λ1 λ4 λ3 λ2 λ1 λ4 λ2 λ1
7.4. Chuyển mạch gói photonic
Hầu hết các bộ chuyển mạch thảo luận ở trên là các thiết bị liên hệ (relational device), hữu dụng trong môi trường chuyển mạch mạch nơi mà một kết nối được thiết lập qua những khoảng thời gian dài. Ở đây, ta nhắc lại chuyển mạch gói quang như đã được đề cập ở trên. Các chuyển mạch này là các thiết bị logic (logic device), trong đó cấu hình chuyển mạch là một hàm của dữ liệu ở ngõ vào.
Trong một hệ thống chuyển mạch gói, tồn tại một vấn đề về tranh chấp tài nguyên khi có nhiều gói muốn gửi ra cùng một node. Giải quyết tranh chấp trong miền quang là điều phức tạp vì khó lắp đặt các thành phần có thể lưu trữ dữ liệu quang.