陳適

摘 要：隨著我國科技水平的發(fā)展，人們的生活水平不斷提升，其中通信技術(shù)的發(fā)展更是給我們的生活帶來了極大的便利。各類通信技術(shù)應(yīng)運而生帶來的是通信應(yīng)用上的便利，如今通信技術(shù)影響了人們生活的各個方面，這也促使了更方便快速的通信技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國現(xiàn)在的通信技術(shù)還處于不斷發(fā)展的過程中，其中光交換技術(shù)便是需要探索的領(lǐng)域之一，所以光交換技術(shù)的探究對我國的通信技術(shù)發(fā)展與通信保障有著重要的意義。文章將圍繞光交換技術(shù)在通信傳輸中的應(yīng)用進(jìn)行論述分析。

關(guān)鍵詞：光交換技術(shù)；動態(tài)寬帶；時分光交換

現(xiàn)在人們的生活質(zhì)量越來越高，人們也不只是滿足于平常的電話交流這種通信技術(shù)，人們所期待的是更為方便快捷的通信技術(shù)，由于現(xiàn)代社會的通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)在大眾間的普及，越來越多的人也享受到了便利的通信傳輸，因此人們需要更加快捷便利的通信技術(shù)來滿足日漸增長的需求。為了應(yīng)對快節(jié)奏的技術(shù)變革，光交換技術(shù)就應(yīng)運而生，我國的相關(guān)技術(shù)人員與專家也在對這門技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與發(fā)展。

1 光交換的概念與分類

光交換顧名思義就是通過光信號的傳輸來實現(xiàn)信號的交換，這不是簡單的通過光電轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行的信號交換，而是一種在光域直接將輸入光信號交換到不同輸出端的交換技術(shù)。光交換技術(shù)按照波長和組數(shù)等因素可以分為光路光交換和分組光交換。接下來主要介紹光路光交換和分組光交換兩種類型的交換技術(shù)。

1.1 光路光交換

光路光交換是一種比較典型的光電交換通信技術(shù)，它的波長變化幅度比較大，主要依靠光分插復(fù)用器來進(jìn)行工作，把相關(guān)的控制系統(tǒng)調(diào)整好來接受這種波長，進(jìn)一步建立傳輸途徑和連接途徑，把各種不同的波長相互搭配來接受信息。光路光交換簡單而言可以分為2種網(wǎng)絡(luò)，分別為DWDM網(wǎng)絡(luò)和OCS網(wǎng)絡(luò)，兩種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)各有優(yōu)缺點。DWDM網(wǎng)絡(luò)以波長交換的形式來實現(xiàn)通信，這種網(wǎng)絡(luò)是以一個光通道對應(yīng)一個波長來實現(xiàn)信息的交換，這種通信方式速度快，傳輸效率高，因此對于快節(jié)奏的現(xiàn)代生活而言非常便利，缺點就是不太穩(wěn)定，有可能造成信息的缺失等問題。OCS網(wǎng)絡(luò)使用波長作為區(qū)分，因為要進(jìn)行必要的光電轉(zhuǎn)換，所以這種傳輸方式的缺點就很明顯傳輸速度明顯比DWDM網(wǎng)絡(luò)要來得慢，而優(yōu)點就是這種方式不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)擁塞這種情況[1]。

1.2 分組光交換

分組光交換概念與電的分組交換類似。分組光交換一般是以時分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)來進(jìn)行信息交換的，時間復(fù)用的意思是把一段時間內(nèi)的波長分為幀來計算，而每一幀的波長又可以分為很多時隙，簡單來說就是把統(tǒng)一的信息分到一根光纜上再進(jìn)行恢復(fù)數(shù)據(jù)來提取信息。它一般分為2個步驟來進(jìn)行信息的交換，首先經(jīng)過分接器的處理把信號分為幾個部分來進(jìn)行接收，在接收的同時也對分接器發(fā)出時隙信號，然后第二步就是把接收到的信號進(jìn)行處理，來解決延遲問題。總體來說分組光交換這種方式能夠在非常小的粒度上實現(xiàn)光交換，極大地提高光網(wǎng)絡(luò)的靈活性和帶寬利用率，對傳輸?shù)男畔①|(zhì)量有很大的保障，非常適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，因此這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用，也是未來光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。

2 光交換技術(shù)的特點

上面分析了光交換技術(shù)具體的2種交換方法，在本段來介紹一下光交換技術(shù)本身的特點。光交換技術(shù)作為一種比較新穎的通信交換技術(shù)，首先，光交換技術(shù)可以克服電子交換的容量，在光交換網(wǎng)絡(luò)中，光信號在通過光交換單元時，不需要經(jīng)過光電、電光轉(zhuǎn)換，因此它不受限于電子器件的響應(yīng)速度，能與高速的光纖傳輸速率匹配，可大大提升交換單元的速率與吞吐量，而且在交換過程中還能充分發(fā)揮光信號的高速、帶寬和無電磁感應(yīng)的優(yōu)點。其次，光交換根據(jù)信號波長來對信號進(jìn)行路由選擇，與通信采用的協(xié)議、數(shù)據(jù)格式和傳輸速率無關(guān)，可以實現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)傳輸。近幾年，光交換技術(shù)發(fā)展非常快，未來通信網(wǎng)絡(luò)的核心層將會首先采用光交換，而接入層仍將采用以ATM或IP路由器為主的包交換方式[2]。隨著人們通信需求量越來越大，光交換層的交換能力要求越來越高，光交換技術(shù)的發(fā)展趨勢傾向于：智能自動化、全光交換、光交換機多樣化，因此未來可能會研發(fā)出更加智能便捷的光交換技術(shù)載體。

3 光交換技術(shù)的方式及應(yīng)用

光交換主要分為3種方式，分別為空分光交換、時分光交換以及波分光交換，這3種交換方式特點各不相同，通過3種交換方式來進(jìn)行的交換通信最終呈現(xiàn)的方案也會有不同的特點。若光信號同時采用2種及以上交換方式則稱復(fù)合光交換。

3.1 空分光交換

空分光交換顧名思義就是通過交換空間來達(dá)到光交換的信息傳輸，通過控制由光開關(guān)組成的開關(guān)矩陣來建立光纖之間的物理通路連接，如何控制好開關(guān)矩陣關(guān)系到空分光交換的信息質(zhì)量。空分光交換的優(yōu)點在于各信道中傳輸?shù)墓庑盘栂嗷オ毩?，可進(jìn)行高密度的并行處理，有利于構(gòu)建大容量的交換網(wǎng)絡(luò)。由于空分光交換可以在媒質(zhì)空間和自由空間中完成，因此又被細(xì)分為波導(dǎo)空分光交換和自由空間光交換。自由空間光交換在電交換中沒有對應(yīng)的結(jié)束，它基于自由空間的光波傳播規(guī)律，在2維或者3維空間實現(xiàn)光互連和光交換，具有更大的容量，建立沒有物理接觸的光互連，子信道間不存在串?dāng)_，系統(tǒng)性能優(yōu)于波導(dǎo)空分交換。

3.2 時分光交換

時分光交換是以時分復(fù)用原理為基礎(chǔ)，用時隙交換原理實現(xiàn)的光交換功能，它通過光存儲器，將光時分復(fù)用信號按一種順序?qū)懭?，再按另一種順序讀取，由不同的時隙建立起對應(yīng)的子信道，從而完成時隙交換。根據(jù)時隙信號的組成，子信道可分為位置子信道和標(biāo)志子信道。前者的子通道以時隙位置不同區(qū)別，后者以各自特殊的標(biāo)志區(qū)別。位置子通道光交換常用于同步傳輸，標(biāo)志子通道可用于同步傳輸和異步傳輸。時分光交換節(jié)點的基本結(jié)構(gòu)由光（時隙）分路器、光緩存器、光（時隙）合路器及其控制部件組成[3]。

3.3 波分光交換

波分光交換技術(shù)是以波分復(fù)用原理為基礎(chǔ)，結(jié)合空分光交換技術(shù)，通過波長選擇或波長轉(zhuǎn)換的方法實現(xiàn)交換功能。波分交換網(wǎng)絡(luò)由波長復(fù)用/去復(fù)用器、波長選擇空間開關(guān)和波長轉(zhuǎn)換器組成。波分光交換的各個波長信道比特率相互獨立，各種速率的信號都能透明地進(jìn)行交換，充分利用了波長資源和光頻寬帶性，加之其交換所需硬件較少，對交換控制電路的運行速度要求不高，因此是當(dāng)前研究熱點之一。

4 結(jié)束語

隨著科技的發(fā)展人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，因此通信技術(shù)的發(fā)展也是必然的，目前我國的光交換技術(shù)還處于發(fā)展階段，但是已經(jīng)給人們帶來了不小的便利。光交換通信技術(shù)不僅給人們帶來了更為方便的通信方式，也給通信技術(shù)帶來了極大的發(fā)展，將來必將普及于民眾之中，而且光交換通信技術(shù)不僅給普通民眾的生活帶來了極大的便利，更是給一些公司減少了資金的投入和減輕了通信堵塞等問題。為了在將來光交換技術(shù)在通信傳輸中的應(yīng)用穩(wěn)步提高，就需要業(yè)內(nèi)專家和技術(shù)人員們的共同努力。

參考文獻(xiàn)

[1]姚光厚.淺析光交換技術(shù)在通信傳輸中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財富，2015（11）：88.

[2]郭林麗，吳卓.新時期環(huán)境下光交換技術(shù)在通信傳輸中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息，2016（33）：207.

[3]劉宏宇，張春旺，陳周天，等.淺析光交換技術(shù)在通信傳輸中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（21）：14.