黃海波

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探析光交換技術在通信傳輸中的應用

黃海波

廣東省電信工程有限公司，廣東 東莞 523077

我國通信行業(yè)不斷發(fā)展發(fā)展,通信技術多樣化。我國通信行業(yè)呈現(xiàn)出數(shù)字化發(fā)展態(tài)勢,有效利用了通信渠道,提高了數(shù)據(jù)傳輸效率,確保了數(shù)據(jù)內容的安全。隨著通信傳輸?shù)难由?通信交換技術發(fā)展起來。分析了通信傳輸中光交換技術及其具體應用,為通信行業(yè)技術研究提供參考。

光交換；通信傳輸；應用

1.1 光交換技術涵義

光交換技術，就是指利用管線來傳輸信號和數(shù)據(jù)的一種技術，這個技術在進行信息傳輸時利用的不是光線轉換，而是采用光纖將光線傳輸?shù)捷敵龆?，然后處理?shù)據(jù)，最后實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。該交換過程的數(shù)據(jù)交換的速度較為快速，這是該技術的一大特點，也是其他技術所難以比擬的優(yōu)勢。

1.2 光交換技術特點

同傳統(tǒng)的通信技術相比，光交換技術的特點主要包括以下兩方面：

①提高傳輸速率。該技術應用之后可以實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)傳輸速率的全面提升。目前，我國的通信傳輸技術發(fā)展較快，光纖通信傳輸網(wǎng)絡逐漸取代原有的通信網(wǎng)格，這在一定程度上就大大提高了信號和數(shù)據(jù)的傳輸速率。

②有效控制線路轉換。光交換技術之所以能夠靈活的轉換線路主要依賴的是有效控制光路變換器，這種變換器不僅能夠快速轉換線路，還可以提高線路傳輸?shù)陌踩?，保護線路上的信號和數(shù)據(jù)。

1.3 光交換技術現(xiàn)狀

光交換技術屬于全光通信網(wǎng)絡技術之一，就目前的發(fā)展情況來看，該技術仍然處于發(fā)展初級階段，其技術的創(chuàng)新性還有待提高，而業(yè)務的多樣性也有待擴充。在信息高速公路計劃的實施和推動下，人們對信息的需求正持續(xù)上漲，通信網(wǎng)絡發(fā)展環(huán)境就顯得較為擁擠。光交換技術的產(chǎn)生順應了通信行業(yè)和社會的發(fā)展需要， 同時又在一定程度上應用其比較先進和高效的傳輸技術促進了通訊行業(yè)的良性發(fā)展。但是作為一項信號和數(shù)據(jù)傳輸技術而言，其發(fā)展速率仍然有很大的提升空間，其信號維護和數(shù)據(jù)傳輸過程的安全性也有待提高。

2 光交換技術分類

2.1 光路光交換技術

光路光交換技術就是利用光纖傳輸信號和數(shù)據(jù)時可以產(chǎn)生一種雙向的信號傳輸模式。 對這類信號和數(shù)據(jù)進行處理主要采用的是光復用交叉連接器。而波長交換則是其主要的數(shù)據(jù)處理方式，其信號和數(shù)據(jù)的傳輸速率得以保證，信號和數(shù)據(jù)傳輸效率較高。該技術的應用過程需要構建一個科學的傳輸鏈路，然后將一定的波長信號做好分配，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信號傳輸?shù)哪繕恕?/p>

2.2 多協(xié)議波長交換

多協(xié)議波長交換就是一種利用多協(xié)議標記交換的方式，最終實現(xiàn)網(wǎng)絡生存、監(jiān)控、選路以及恢復等功能。該交換方式是傳統(tǒng)電MPLS 在光域上的拓展。主要的交換標簽為光波長，第三層路由轉發(fā)和第一層光交換之間可以無縫融合，使用標簽交換形式交換IP 包。這種交換方式尋找路由的方式是波長，其中間節(jié)點不會在數(shù)據(jù)傳輸時運行電的標簽，但是可以在光域上處理有限的標簽。這種處理方式就簡化了多層網(wǎng)絡的分層結。

2.3 光分組交換技術

這個交換技術依照時間來進行分組，在一些指標指引下分組通信信號，這樣經(jīng)由分組之后的數(shù)據(jù)也會按照不同的時間進行傳輸工作。這種傳輸方式需要設置分解器，而對后期接收到的信號數(shù)據(jù)也需要進行分組呈現(xiàn)。

純粹的光分組交換方式依照全光方式識別和控制分組報頭，其光分組主要包括有效負載和光標記。這種技術的突出特點為在光域中停留有效負載，它的分組交換包含非時隙和時隙兩種。但是其分組的丟失率也較高。究其原因主要是因為結構簡單，所以利于應用于原始IP 業(yè)務處理中。

2.4 光突發(fā)交換

光突發(fā)交換技術就是將多個IP 分組匯成一個突發(fā)，之后進行傳輸?shù)囊环N技術，這種技術在節(jié)點上不需要緩沖。它包含控制分組和數(shù)據(jù)分組。前者的信息利用路由器進行電子處理，后者則不需要電子路由器轉發(fā)，也不用進行光電∕電光轉換。兩者相比，控制分組的長度較短，傳輸也較為快速。

3 光交換技術在通信傳輸中的應用

3.1 空分光交換技術應用及意義

空分光交換技術也就是指在空間域上對光信號進行交換。這種技術的應用方式主要是利用由光交換元件構成的門陣列開關對信號進行必要的控制。簡而言之，這種技術之所以能夠得以應用，最直接的原因是能夠控制光學開關，然后通過這種控制來實現(xiàn)信號和數(shù)據(jù)在空間域內進行轉化，總結其應用措施，具體如下：首先將光學開關按照陣列排布，這是為了實現(xiàn)光纖中交換信號空間域的內容。之后使用陣列開關控制光學開關，利用陣列控制閉合和打開光學開關。由于該技術的應用原理為利用制光學開關，所以在應用過程中，必須留意不同類型的光學開關，觀察其標定參數(shù)和光交換實際參數(shù)，二者之間存在一定的差異性， 只有經(jīng)過對比和觀察之后才能最終選擇好合適的光開關。這也是為了提高空分光交換過程中的信號數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的重要基礎。

空分光交換技術在實際應用時，可以對之前的轉換模式進行創(chuàng)新和突破， 應用后可以最大限度上提高信號數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，值得一提的是，該技術不僅能夠穩(wěn)定信號和數(shù)據(jù)，還可以降低區(qū)分過程中出現(xiàn)的遺漏問題的發(fā)生率。

3.2 波分光交換技術應用及意義

波分交換技術主要常用于光纖數(shù)據(jù)傳輸過程中，多會出現(xiàn)于光波復用系統(tǒng)中。該技術可以有效的傳輸和處理數(shù)據(jù)信號，經(jīng)該技術處理過的傳輸數(shù)據(jù)的波形在光纖信號的輸出、輸入端相同，所以，該技術得以廣泛應用。它的應用過程具體如下：首先，光波復用系統(tǒng)開始運轉，通過系統(tǒng)自帶的交換器對數(shù)據(jù)信號的波長進行處理，之后分割波長變形后的數(shù)據(jù)，主要的應用工具為復用器，在數(shù)據(jù)信號得以分割之后再進行交換，最后，對分割數(shù)據(jù)進行配置和交換，這一操作主要在時間軸上進行，交換之后利用光纖進行數(shù)據(jù)信號的輸出。這種技術整合和處理分割數(shù)據(jù)信號這一能力也是未來光交換技術主要的發(fā)展方向和研究區(qū)域。

這種技術轉變、改革了數(shù)據(jù)信號的處理方式，同時提升數(shù)據(jù)信號的處理效率。不僅能夠有效擴充光交換中的數(shù)據(jù)信息的容量，還可以綜合提高數(shù)據(jù)和信號傳輸速度，便于處理波長數(shù)據(jù)、整合并重組經(jīng)分割后的信號數(shù)據(jù)。

3.3 時分光交換技術應用及意義

將時分光交換技術應用到時分交換器中，最主要的是，應注意數(shù)據(jù)信號在光纖中進行時分復用這一過程，它具有一定的周期性的時間間隔，可以依照時間軸上的信號排布配置不同的數(shù)據(jù)信息，然后對數(shù)據(jù)和信號進行處理。這種應用過程需要在時分交換器運行時，處理光纖中的數(shù)據(jù)信號延遲。主要采用的是時分開關中的數(shù)據(jù)延遲技術。此外，在交換數(shù)據(jù)信息的時隙中可以處理數(shù)據(jù)信息，在輸出端口的輸出時間中，向后推延光纖中的數(shù)據(jù)信息，最終的目的是進行延遲處理數(shù)據(jù)信息。

這種技術在進行交換時分光時，必須對數(shù)據(jù)信號進行延遲處理，其需要延遲的數(shù)據(jù)主要在分開關中。進行延遲操作的目的是為例可以精準的對數(shù)據(jù)信息進行處理。另外其在輸出端口的輸出時間內也能夠有相應的延遲，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換目的。此外，利用復合器整合這一操作之后，其輸出的數(shù)據(jù)信號更加完善、同時也更為準確。

4 展望

近年來，我國的通信傳輸行業(yè)發(fā)展勢頭較好，通信技術正不斷進行改革和創(chuàng)新，已基本取得了顯著的成效，正積極影響著社會的發(fā)展和人們的日常生產(chǎn)和生活。就本文論述的技術來看，今后其發(fā)展方向應為實用化的方向發(fā)展，發(fā)展趨勢也應該轉為使用快速的光子技術，對其邊緣進行更為靈活的電子處理。除了本文論述的這些技術之外還包括OTDM 等其它技術，這些技術也具有一定的應用價值和應用效能。全光通信網(wǎng)的發(fā)展前景較為光明，必須對其予以充分重視，并聯(lián)合多種互聯(lián)網(wǎng)運作方案。

5 結論

近年來，社會科技迅速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡技術得以廣泛應用，隨之也產(chǎn)生了多種通信傳輸技術和通信傳輸方式。在所有的傳輸方式中，光交換技術以其安全、高效的傳輸優(yōu)勢備受關注，同時應用價值凸顯。筆者有絕對的信心，在未來的發(fā)展中該技術將會更加完善，能夠發(fā)揮其更大的應用效能，為通信傳輸事業(yè)助力。

[1]劉永寬.淺析光交換技術在通信傳輸中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2013（15）：69.

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