交換技術(shù)的新寵－－光交換

2019-11-03 10:13:35

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供稿：網(wǎng)友

交換技術(shù)的新寵－－光交換（馬秀芳、時和平）光交換是指對光纖傳送的光信號直接進(jìn)行交換。與電子數(shù)字程控交換相比，光交換無須在光纖傳輸線路和交換機(jī)之間設(shè)置光端機(jī)進(jìn)行光／電（O／E）和電／光（E／O）變換，而且在交換過程中，還能充分發(fā)揮光信號的高速。寬帶和無電磁感應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。光纖傳輸技術(shù)與光交換技術(shù)融合在一起，可以起到相得益彰的作用，從而使光交換技術(shù)成為通信網(wǎng)交換技術(shù)的一個發(fā)展方向。光交換技術(shù)的交換方式可分為空分光交換（SDPS）、時分光交換（TDPS）、波分光交換（WDPS）、復(fù)合型光交換和自由空間光交換（FSPS） 5種方式。（1）空分光交換（SDPS） SDPS的基本原理是將光交換組成門（Gate）陣列開關(guān)。根據(jù)交換元件的不同，又可分為機(jī)械型、光一電轉(zhuǎn)換型、耦合波導(dǎo)型、全反射型、折射型和激光二極管門開關(guān)等，分別用于光交換機(jī)中。（2）時分光交換（TDPS） 1TDPS的基本原理與現(xiàn)行電子程控交換中的時分交換系統(tǒng)完全相同。因此，它能與時分多路復(fù)用的光傳輸系統(tǒng)匹配。在這種方式下，可以時分復(fù)用各個光器件，以減少硬件設(shè)備，構(gòu)成大容量的光交換機(jī)。（3）波分光交換（WDPS） WDPS充分利用光路的寬帶特性，獲得電子線路所不能實(shí)現(xiàn)的波分型交換網(wǎng)?？烧{(diào)波長濾波器和波長變換器是實(shí)現(xiàn)波分（WD）光交換的基本元件。前者的作用是從輸入的多路波分光信號中選出所需波長的光信號；后者則將可變波長濾波器選出的光信號變換為適當(dāng)?shù)牟ㄩL后輸出。采用分布反饋（DFB）型和分布Bragg反射（DBR）型的半導(dǎo)體激光器，可實(shí)現(xiàn)這兩類元件的功能。 WDPS系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)等效于一個N×N陣列型交換系統(tǒng)。它將每個輸入的光波變換成波長λ1-λN，中的一個波，用星型耦合器將這N條光波混合，再通過輸出端的可調(diào)波長濾波器，分別選出所需波長的光波，這樣就完成了N條光波的交換。也可在兩個輸出端口上選取波長相同的光波，以實(shí)現(xiàn)廣播分配型的通信。（4）復(fù)合型光交換在波分技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計大規(guī)模交換網(wǎng)絡(luò)的一種方法是進(jìn)行多級鏈路連接，各級內(nèi)必須采用波分交換技術(shù)。然而，把多路信號分路后，接人鏈路會抵消波分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)。利用波分復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多路化鏈路的連接可解決這個問題。空分一波分復(fù)合型光交換（CTPS）系統(tǒng)就是復(fù)合型光交換技術(shù)的一個應(yīng)用實(shí)例。在設(shè)計基于SDPS的大規(guī)模光交換網(wǎng)絡(luò)時，交換元件容量過小將引起鏈路級數(shù)的增加，因此需要解決插入損耗、噪聲和串音等問題。盡量減少交換級數(shù)，進(jìn)行復(fù)合鏈路連接是系統(tǒng)設(shè)計的一種有效方法。空分一波分復(fù)合型光交換系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是：鏈路級數(shù)和交換元件數(shù)最少，結(jié)構(gòu)簡單，可提供廣播型的多路連接。另一種極有前途的大容量復(fù)合型光交換系統(tǒng)就是時分一波分復(fù)合型光交換模塊。其復(fù)用度是時分多路復(fù)用度與波分復(fù)用度的乘積，即二者復(fù)用度分別為8時，可實(shí)現(xiàn)64路復(fù)合型交換。若將這種交換模塊用于4級鏈路連接的網(wǎng)絡(luò)，則可構(gòu)成最大終端數(shù)為4096的大容量交換網(wǎng)絡(luò)。（5）自由空間光交換（ FSPS） FSPS可以看作是一種空分交換。這種新的交換方式在空分復(fù)用方面具有顯著的特點(diǎn)，尤其是在互一范圍內(nèi)，分辨率高達(dá)10μm量級。目前，光交換的研究水平與40年前開發(fā)數(shù)字交換機(jī)的情況非常相似。隨著信息化社會的到來，人們對高速、寬帶通信的需求日益迫切，這必將使光交換技術(shù)很快就能夠進(jìn)入商用化。摘自《電信快報》

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