光交换技术在通信网中的应用解析Word格式.docx

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Hebei,066004

Abstract:

Transmissionandswitcharethemainpartsofcommunicationnetwork.Withthedevelopmentofcommunicationcapacityandopticalfibercommunication,electricswitchbecometheobstructionofinformationcommunication.Thereforefullopticalcommunicationnetworkwillbecomethemainaspectofcommunicationnetworkinthefuture.Inthispaper,theopticalswitcheddeviceandopticalswitchedtechnologyisstudied.

Keywords:

CommunicationNetwork;

OpticalCommunication;

Opticalswitched

technology

一引言

通信网的两大主要组成部分—传输和交换,随着通信容量和带宽要求的迅速增加都在不断发展和革新。

由于光波分复用（WDM技术的成熟,传输容量的迅速增长带来的对交换系统发展的压力和动力,通信网中交换系统的规模越来越大,运行速率越来越高【11。

但目前的电子交换和信息处理网络的发展己接近电子速率的极限,其固有的CD参数、钟歪、漂移、串话和响应速度等缺点限制了交换速率的提高,为了解决电子瓶颈的限制问题。

在交换系统中引入光子技术实现光交换,光交叉连接（OXC和光分叉复用（OADM实现全光通信。

全光通信网的优点是:

光信号在通过光交换单元时,不需要经过光电、电光转换[21。

因此它不受检测器、调制器等光电器件响应速度的限制,对比特率和调制方式透明,可以大大提高交换单元的信息吞吐量。

由于信息的传输技术的不断完善,光交换技术成为全光通信网的关键【31。

二光交换开关

192

（一光半导体开关

通常半导体光放大器是用来对输入光信号进行放大,并且通过控制放大器的偏置电流来控制其放大倍数。

当偏置电流为零时,输入的光信号将被器件完全吸收,使得器件不输出光信号。

凶此半导体光放大器也可以用于作光交换中的空分交换开关,通过控制电流来控制光信号的输出选向【41。

（二偶合波导开关

半导体光放大器只有一个光输入端和一个光输出端,而耦合波导开关除了一个控制电极外,还有两个光输入端和两个光输出端,可实现平行连接或交叉连接。

如图1所示。

当两个很接近的波导进行适当耦合时,通过这两个波导的光束将发生能量交换,其交换能量的强度随着耦合系数,平行波导的长度而变化【51。

只要所选的参数得当,那么

光束将会在两个波导上完成交换,通过控制电极上的电压,将获得平行连接和交叉连接两种交换状态。

艇钎电镊

黼啻晷平行连接

图1耦合波导开关

FiglCoupIed№veguideSwitch

三光交换器件

（一波长转换器

一种用于光交换的器件是波长转换器,最直接的波长转换是光一电一光交换,即将波长为元输入光信号,去驱动一个波长为五的激光器输出光信号,利用外调制器实现问接的波长转换,即在外调制器的控制端施加适当的直流偏压,使得丑入射光调制成丸的输出光m。

而直接调制是利用激光器的注入电流直接随承载信息的信号而变化,少量电流的变化就可以调制激光器的波频（波长,大约是lnm/mA。

激光外调整器,采用具有电光效应的某些材料制成,这些材料有半导体、绝缘晶体、有机聚合物‘伽。

（二光存储器

在电设备中,存储器实现电位状态延时保持作用。

在光存储方面,首先试制成功的光纤延迟线存储器,而后研制出了双稳态激光二极管存储器。

如图2为双稳态激光二极管构成的光存储器的实例结构【8】。

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抽‘光赣人

图2双稳态激光二极管存储器

Fig2bistableIaserdiodememory

193

2009信息技术与应用学术会议论文

四光交换方式及应用

光信号的分割复用方式有三种:

空分、时分和波分。

相应也有空分、时分和波分二种光交换。

分别完成空分信道、时分信道和波分信道的交换。

这■种交换方式的特点和其实现方案各不相同。

若光信引刊时采用两种或三种交换方式则称复合光交换【9l。

（一空分光交换

空分光交换是空间域上将光信号进行交换。

空间光开关是光交换中最基本的功能元件。

它可是连接构成空分光交换单元,也可以与其他功能开关一起构成时分交换单元和波分交换单元,空间光分开关可以分光纤犁光开光和空间型光开判101。

（二时分光交换

时分复用是通信网中普遍采用的一种复用方式。

光时分复用和电时分复用类似,也是把一条复用信道划分成若干个时隙,每个基带数据光脉冲流分配占用一个时隙,N个基带信道复用成高速光数据流信号进行传输【111。

要完成时分光交换,必须有时隙交换器实现将输入信号一帧中任一时隙交换到另一时隙输出的功能。

完成时隙交换必须有光缓存器,把时分复用信号按一定顺序写入储存器,然后按一种顺序读出来,这样便完成了时隙交换。

利用光纤延时线的光时分交换的工作原理:

首先把时分复用的光信号经过光分路器,使它的每条出线上同时都只有某一时隙的光信号;

然后让这些信号分别经过不同的光延时器件,使其获得不同的时间延迟;

最后,再把这些信号经过一个光合路器重新复合起来,就完成了时分交换。

（三波分光交换

波分复用技术在光传输系统中已经得到广泛应用。

一般说来,在光波复用系统中其源端和目的端都采用相同的波长来传递信号,否则将在多路复用中,每个终端都将增加终端设备的复杂性。

光波分交换网络的结构如图3所示。

波分光交换所需波长交换器是先用分解复用器将光波分信道空间分割开,对每个波长信道分别进行波长交换（w/c,然后再把它们复用起来,经由一条光纤输出【12】。

密集波分复用是光纤通信中的一种趋势,它利用光纤的宽带特性,在1550ran波段的低损耗窗口中复用多路光信号,大大提高光纤的通信容量。

（四混合光交换

在波光交换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的连接,在各级的连接链路中均采用波分复用技术。

然而由于需要把多路信号进行分路后再接入链路,从而抵消了波分复用的优点。

解决这个问题的措施是在链路上采用波分复用技术,然后利用空分交换完成链路级交换,最后利用波分交换技术选出相应的信号进行波分合

路输出。

常用混合交换方式有空分+时分,藏分解夏用器空分+波分,空分+时分+波分等复合方式【131。

耦台器

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图3光波分交换网络结构

Fig3WaveIengthDivisionswitchingnetworkarchitecture194

五结论

利用光交换可实现光分插复用,方便地实现电信网中上下活路的连接。

利用光交换实现光互连,即用光接口方便地实现儿种功能模式连接在一。

起,减少硬件数晕和O/E或E/O交换。

利用光交换可实现大容量、高速的网络交换系统,实现全光通信网。

全光通信网极大提高了网络的传输容量和节点的吞吐量,适应未米信息社会对信息容量和宽带要求。

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作者简介:

姜风娇（1978一,女,满族,硕士,大连水产学院教师,主要从事通信与信息系统、图像处理研究。

高艳萍（1964一,女,汉族,硕士,大连水产学院副教授,主要从事智能控制方面的研究

岳小云（1979-,汉族,硕士,河北科技师范学院教师,主要从事统计决策方面研究。

195

作者:

姜凤娇,高艳萍,岳小云

作者单位:

姜凤娇,高艳萍（大连水产学院信息工程学院,辽宁,大连,116023,岳小云（河北科技师范学院数理系,河北,秦皇岛,066004

刊名:

通信市场

英文刊名:

TELECOMMARKET

年,卷（期:

2009,（11

引用次数:

0次

参考文献（13条

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