光路交换技术论文

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1、光路交换技术应用与介绍摘要近年来,随着通信行业的不断发展,光交换技术是全光通信网中核心技术,光交换作为全光通网中一个重要支撑技术,在全光通信网中发挥着重要的作用。文章论述了在光通信网络技术中对将发挥重要作用的光交换技术,并还详细介绍了光交换技术的概念,空分光交换、时分光交换、波分光交换、ATM光交换技术、分组光交换技术,突发光交换技术,以及光交换技术的应用和发展前景进行了描述。  关键字:光交换、光交换技术应用  1.光交换概述 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

2、。全光通信网是带宽网未来发展目标。从系统角度来看,支撑全光网络的关键技术又基本上分为光监控技术、光交换技术、光处理技术、光放大技术几大类。而光交换技术作为全光网络系统中的一个重要支撑技术,它在全光通信技术中发挥着重要的作用。1.1.1 光交换基本概念  光交换(photonic 8switching)技术也是一种光纤通信技术,它是在光域直接将输入光信号交换到不同的输出端。与电子数字程控交换相比,光交换无须在光纤传输线路和交换机之间设置光端机进行光/电O/E和电/光E/O交换,而且在交换过程中,还能充分发挥光信号的高速、宽带和无

3、电磁感应的优点。光纤传输技术与光交换技术融合在一起,可以起到相得益彰的作用,从而使光交换技术成为通信网交换技术的一个发展方向。 1.1.2 光交换的特点 a.由于光交换不涉及到电信号,所以不会受到电子器件处理速度的制约,与高速的光纤传输速率匹配,可以实现网络的高速率。 b.光交换根据波长来对信号进行路由和选路,与通信采用的协议、数据格式和传输速率无关,可以实现透明的数据传输。 c.光交换可以保证网络的稳定性,提供灵活的信息路由手段。2.光交换系统 光交换技术可分成光路交换(OS)系统、分组光交换(OPS)系统。光路交换系统可分

4、为空分交换、时分交换、波分交换、混合交换等等。空分又分为:波导空分和自由空间,分组光交换系统可分为:光分组交换、光突发交换、光标记分组交换和光子时隙路由。2.1 光电路交换的分类 8光电路交换系统所涉及的技术有空分交换技术SD、时分交换技术TD、波分/频分交换技术WD/FD、码分交换技术和复合型交换技术,其中空分交换技术包括波导空分和自由空分光交换技术。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的波导空分,另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中,异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式

5、。2.1.1 时分光交换 (TDPS) 时分光交换是以时分复用为基础,把时间划分为若干互不重叠的时隙,由不同的时隙建立不同的子信道,通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移,从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。其基本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

6、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。2.1.2 时分光交换原理 8TDPS的基本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

7、、光选通器,如定向复合型阵列开关,以进行相应的交换。2.1.3 空分光交换 (SDPS) 这是指在交换过程中的入线是通过在空间的位置来选择出线,并建立接续。通信结束后,随即拆除。比如,人工交换机上塞绳的一端连着入线塞孔,由话务员按主叫要求把塞绳的另一端连接被叫的出线塞孔,这就是最形象的空分交换方式。此外,机电式(电磁机械或继电器式)、步进制、纵横制、半电子、程控模拟用户交换机、以至宽带交换机都可以利用空分交换原理实现交换的要求。 2.1.4 空分光交换原理 SDPS的基本原理是将光交换组成门(Gate)阵列开关,并适当控制门阵

8、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

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