细说光交换通信技术

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1、细说光交换通信技术发布日期：  2002-9-17细说光交换通信技术　　现代通信网中，先进的光纤通信技术以其高速、带宽的明显特征而为世人瞩目。实现透明的、具有高度生存性的全光通信网是宽带通信网未来发展目标。从系统角度来看，支撑全光网络的关键技术又基本上可分为光监控技术、光交换技术、光放大技术和光处理技术几大类。而光交换技术作为全光网络系统中的一个重要支撑技术，它的全光通信系统中发挥着重要的作用，可以这样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。为了能帮助大家对光交换技术有一个更深的了解，笔者下面就光交换技术的概念、特点

2、、分类、以及发展趋势进行详细地介绍。　　　1、光交换技术的概念：光交换技术也是一种光纤通信技术，它是指不经过任何光／电转换，在光域直接将输入光信号交换到不同的输出端。光交换技术可分成光路光交换和分组光交换二种类型，前者可利用OADM、OXC等设备来实现，而后者对光部件的性能要求更高，由于目前光逻辑器件的功能还较简单，不能完成控制部分复杂的逻辑处理功能，因此国际上现有的分组光交换单元还要由电信号来控制，即所谓的电控光交换。随着光器件技术的发展，光交换技术的最终发展趋势将是光控光交换。光分组交换系统所涉及的关键技术主要包括：光分组交换

3、（OPS）技术；光突发交换（OBS）技术；光标记分组交换（OMPLS）技术；光子时隙路由（PSR）技术等。这些技术目前主要是在实验室内进行研究与功能实现。该技术能确保用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术，即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行。　　　2、光交换技术的特点：随着通信网络逐渐向全光平台发展，网络的优化、路由、保护和自愈功能在光通信领域中越来越重霎。光交换技术能够保证网络的可靠性和提供灵活的信号路由平台，尽管现有的通信系统都采用电路交换技术，但发展中的全光网络却需要由纯光交换技术来完成信号路由功能以实

4、现网络的高速率和协议透明性。光交换技术为进入节点的高速信息流提供动态光域处理，仅将属于该节点及其子网的信息上下路并交由电交换设备继续处理，这样具有以下几个优点：　　　A、可以克服纯电子交换的容量瓶颈问题；　　B、可以大量节省建网和网络升级成本。如果采用全光网技术，将使网络的运行费用节省70%，设备费用节省90%；　　C、可以大大提高网络的重构灵活性和生存性，以及加快网络恢复的时间。　　　3、光交换技术的分类：在各种不同类型的光网络系统中，使用到的光交换技术又有所不同，所以，我们可以根据光网络系统类型的不同，使用不同的光交换技术：　

5、　　A、时分光交换技术：该技术的原理与现行的电子程控交换中的时分交换系统完全相同，因此它能与采用全光时分多路复用方法的光传输系统匹配。在这种技术下，可以时分复用各个光器件，能够减少硬件设备，构成大容量的光交换机。该技术组成的通信技术网由时分型交换模块和空分型交换模块构成。它所采用的空分交换模块与上述的空分光交换功能块完全相同，而在时分型光交换模块中则需要有光存储器（如光纤延迟存储器、双稳态激光二极管存储器）、光选通器（如定向复合型阵列开关）以进行相应的交换。　　　B、复合光交换技术：该技术是指在一个交换网络中同时应用两种以上的光交

6、换方式。例如，在波分技术的基础上设计大规模交换网络的一种方法是进行多级链路连接，链路连接在各级内均采用波分交换技术。因这种方法需要把多路信号分路接入链路，故抵消了波分复用的优点。解决这个问题的措施是在链路上利用波分复用方法，实现多路化链路的连接，空分----波分复合型光交换系统就是复合型光交换技术的一个应用。除此之外，还可将波分和时分技术结合起来得到另一种极有前途的复合型光交换，其复用度是时分多路复用度与波分多路复用度的和乘积。如它们的复用度分别为16，则可实现256路的时分--波分复合型交换。　　　C、空分光交换技术：该技术的基

7、本原理是将光交换元件组成门阵列开关，并适当控制门阵列开关，即可在任一路输入光纤和任一输出光纤之间构成通路。因其交换元件的不同可分为机械型、光电转换型、复合波导型、全反射型和激光二极管门开关等，如耦合波导型交换元件钥酸钾，它是一种电光材料，具有折射率随外界电场的变化而发生变化的光学特性。以铌酸钾为基片，在基片上进行钛扩散，以形成折射率逐渐增加的光波导，即光通路，再焊上电极后即可将它作为光交换元件使用。当将两条很接近的波导进行适当的复合，通过这两条波导的光束将发生能量交换。能量交换的强弱随复合系数。平行波导的长度和两波导之间的相位差变

8、化，只要所选取的参数适当，光束就在波导上完全交错，如果在电极上施加一定的电压，可改变折射率及相位差。由此可见，通过控制电极上的电压，可以得到平行和交叉两种交换状态。　　D、光突发数据交换技术：该技术是针对目前光信号处理技术尚未足够成熟而提出的，在这