通信网络建设光交换技术来助力

      光纤网络作为高速有用的代名词现已家喻户晓，在通讯体系中也现已大规模的完结布置和运用。而完结通明的、高生存性的全光通讯网是宽带通讯网的开展方针。光交流技能作为全光通讯网络中的一项重要根底技能，其开展和运用很大程度上决议将来光通讯网络的前进方向。对光交流技能的概念及开展和其在通讯中运用的状况作概要的介绍，以供广阔科研作业者研讨和讨论。

      光纤通讯的优势在于无穷的信息容量和极强的抗干扰才干，其优越的功用早已得到证明，而且在现代通讯体系中逐渐替代以往电子线路为首要构成的通讯网络，变成现代通讯的重要构成办法。而原有通讯体系中的电子线路却缺阻止了光纤通讯体系优势的发扬，变成功用的瓶颈。

      在光纤通讯体系中，只要科学合理的通讯体系结构才干够发扬光纤体系的优势，构成抱负的高速、大容量、高质量的光纤网络，而原有的电子线路通讯在全光网络实施中是一个无穷的阻止，要去掉电子线路的影响需求光纤通讯体系技能的前进[1]。传统通讯网络和光纤网络并存时存在光电改换的进程，而且二者的结合受限于电子器材，光电交流信息的容量决议于电子有些的作业速度，正本带宽较大的光纤网络在进行光电交流时就变得狭隘了，致使整个网络的带宽也随之受限。因而在光通讯网络中需求在交流节点上直接进行光交流而省去光电改换的进程，这样才干开释光纤的通讯带宽，完结其通讯容量大和通讯速率高的优点。所以光交流技能倍受注目，被认为是新一代宽带技能中最重要的有些。

1、光交流的办法

      光信号复用通常有空分复用、时分复用、波分复用三种办法，相应的也有空分交流、时分交流和波分交流来完结三种复用信道的交流[2]。

      空分交流是将交流空间域上的光信号，其根本的功用组件是空间光开关。空间光开关原理是将光交流元件构成门阵列开关，能够在多路输入与多路输出的光纤中恣意的树立通路。其能够构成空分光交流单元，也能够和其他类型的开关一同构成时分或许波分的交流单元。空分光开关通常有光纤型和空间型两种，空分交流的是交流空间的区分。

      时分复用是通讯网络中常用的信号复用办法，将一条信道分为若干个不一样的时隙，每个光路信号分配占用不一样的时隙，将一个基带信道拟合为高速的光数据流进行传输。时分交流需求运用时隙交流器来完结。时隙交流器将输入信号依序写入光缓存器，然后按照既定次序读出，这样就完结了一帧中的任一时隙交流到别的的一个时隙而输出，完结了时序交流的程序。通常双稳态激光器能够用来作为光缓存器，可是它只能按位输出，不能满意高速交流和大容量的需求。而光纤延时线是一种运用较多的时分交流设备，将时分复用的光路信号输入到光分路器中，使得其每条输出通路上都只要某个相一起隙的光信号，然后将这些通过不一样光延时线的信号组合起来，通过了不一样延时线的信号获得了不一样的时刻延迟，最终组合起来正巧契合了信号复用前的原信号，然后完结时分交流。

      在光传输体系中波分复用技能运用非常广泛，通常在光波分复用体系中，源端和意图端都需求运用同样波长的光来传输信号，如非如此多路复用复用时每个复用终端都需求运用额定的复用设备，这样就添加了体系的运用本钱和复杂度[3]。因而如果在波分复用体系中，在中间传输节点上运用波分光交流，就能够满意不额定添加器材完结波分复用体系的源端与意图端互通，而且能够节省体系资本，进步资本运用率。

      波分光交流体系首先将光波信号用分解器分割为多个进行波分光交流所需的波长信道，在对每个信道都进行波长交流，最终将得到的信号复用后构成一个密布的波分复用信号，由一条光缆输出，这就运用光纤宽带的特性，在损耗低的波段复用多路光信号，大大进步了光纤信道的运用率，进步了通讯体系容量。

      混合交流技能则是在大规模的通讯网络中运用多种交流技能混合构成的多级链路的光路联接。因为在大规模网络中需求将多路信号分路后再接入不一样的链路，使得波分复用的优势无法发扬，因而需求在各级的联接链路中运用波分复用技能，然后再在各级链路交流时运用空分交流技能完结链路间的联接，最终再意图端再用波分交流技能输出相应的光信号，进行信号兼并最终分路输出。常用的混合运用的交流技能有空分-时分混合、空分-波分混合、空分-时分-波分混合等几种。

2、全光网交流技能

      全光交流的完结第一步，首先要运用依据电路交流办法的光分插复用(OADM)和光穿插联接(OXC)技能完结波长交流，然后再进一步完结光分组交流[4]。

      波长交流是以波长为单位进行光域的电路交流，波长交流是为光信号供给端到端的路由和分配波长信道。进行波长交流的关键是要运用相应的网络节点设备，即光分插复用或许光穿插联接。光分插复用的作业原理是以全光的办法在网络节点中分出和刺进所需的波长通路。其首要的构成元件有复用器宽和复用器，以及光开关和可调谐波器等。光分插复用的作业原理和同步数字体系(SDH)中分插复用器的功用类似，不过一个是在时域，而另一个是效果在光域。而光穿插联接则是和同步数字体系中的数字穿插联接器(DXC)效果类似，不过是完结在光网络节点处的波长通路的穿插联接。

      光波长交流实质就任然是功率不高的光交流办法，其面向联接的特点使其对现已树立的波长通道不能完结再次分配以完结运用功率最大化，即便通讯处于搁置状态。而光分组交流能够以极小的交流粒度完结带宽资本的复用，进步光网络的通讯功率。光分组交流当时通常有光通明包交流(OTPS)、光突发交流(OBS)和光符号交流(OMPLS)技能。光通明包交流首要特点是分组长度固定，选用同步交流的办法，需求对一切输入分组在时刻上同步，因而增大了技能难度，添加了运用本钱。而光突发运用了变长度分组，运用传输包头的操控信息和包身的数据在时刻和空间上分离的传输办法，克服了同步时刻的缺陷，可是有能够产生丢包的疑问。而光符号交流则是在IP包在中心网络的接入处添加符号进行从头封包，并在中心网内部依据符号进行路由挑选的办法。

      尽管光交流的办法对数字传输速率需求较高(通常10Gb/s以上)的通讯场合更为适宜，能够完结更低的传输本钱和更大的体系容量;但当体系需求的传输速率需求较低(指2.5Gb/s以下)、联接装备办法较为灵敏时，运用老式的光电变换的办法接入能够更为适宜。因而在当时的实践运用中，应当依据运用场景挑选适宜的体系布置。

      跟着将来通讯网技能的开展和全光网络完结，光交流技能也会以更加新颖和更有用率的办法为通讯网络的全光化做出奉献，变成社会开展和大家生活中的重要有些。