光交换技术在光纤通信系统中之交换技术

全光网交换技术

全光交换的实现第一步，首先要利用基于电路交换方式的光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)技术实现波长交换，然后再进一步实现光分组交换。

波长交换是以波长为单位进行光域的电路交换，波长交换是为光信号提供端到端的路由和分配波长信道。进行波长交换的关键是要使用相应的网络节点设备，即光分插复用或者光交叉连接。光分插复用的工作原理是以全光的方式在网络节点中分出和插入所需的波长通路。其主要的组成元件有复用器和解复用器，以及光开关和可调谐波器等。光分插复用的工作原理和同步数字系统(SDH)中分插复用器的功能类似，不过一个是在时域，而另一个是作用在光域。而光交叉连接则是和同步数字系统中的数字交叉连接器(DXC)作用相似，不过是实现在光网络节点处的波长通路的交叉连接。

光波长交换本质上任然是效率不高的光交换方式，其面向连接的属性使其对已经建立的波长通道不能实现再次分配以实现利用效率大化，即使通信处于闲置状态。而光分组交换能够以极小的交换粒度实现带宽资源的复用，提高光网络的通信效率。光分组交换目前一般有光透明包交换(OTPS)、光突发交换(OBS)和光标记交换(OMPLS)技术。光透明包交换主要特点是分组长度固定，采用同步交换的方式，需要对所有输入分组在时间上同步，因此增大了技术难度，增加了使用成本。而光突发使用了变长度分组，使用传输包头的控制信息和包身的数据在时间和空间上分离的传输方式，克服了同步时间的缺点，但是有可能产生丢包的问题。而光标记交换则是在IP包在核心网络的接入处添加标记进行重新封包，并在核心网内部根据标记进行路由选择的方法。

虽然光交换的方式对数字传输速率要求较高(一般10Gb/s以上)的通信场合更为合适，可以实现更低的传输成本和更大的系统容量;但当系统要求的传输速率要求较低(指2.5Gb/s以下)、连接配置方式较为灵活时，使用旧式的光电转换的方式接入可能更为合适。因此在当前的实际应用中，应当根据应用场景选择合适的系统部署。

随着未来通信网技术的发展和全光网络实现，光交换技术也会以更加新颖和更有效率的方式为通信网络的全光化做出贡献，成为社会发展和人们生活中的重要部分。