摘要：光交換是光通信的關(guān)鍵技術(shù)。本文分類闡述了光交換的不同類型。比較了純光交換和電交換的差異。最后展示了光交換發(fā)展的幾大趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：光交換   類型  電交換   趨勢(shì)
現(xiàn)代通信網(wǎng)中，先進(jìn)的光纖通信技術(shù)以其高速、帶寬的明顯特征而為世人矚目。實(shí)現(xiàn)透明的、具有高度生存性的全光通信網(wǎng)是寬帶通信網(wǎng)未來(lái)發(fā)展目標(biāo)。從系統(tǒng)角度來(lái)看，支撐全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)又基本上可分為光監(jiān)控技術(shù)、光交換技術(shù)、光放大技術(shù)和光處理技術(shù)幾大類。而光交換技術(shù)作為全光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個(gè)重要支撐技術(shù)，它的全光通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，可以這樣說光交換技術(shù)的發(fā)展在某種程度上也決定了全光通信的發(fā)展。
一、什么是光交換
光交換(photonic switching)技術(shù)也是一種光纖通信技術(shù)，它是在光域直接將輸入光信號(hào)交換到不同的輸出端。與電子數(shù)字程控交換相比，光交換無(wú)須在光纖傳輸線路和交換機(jī)之間設(shè)置光端機(jī)進(jìn)行光/電（O/E）和電/光（E/O）交換，而且在交換過程中，還能充分發(fā)揮光信號(hào)的高速、寬帶和無(wú)電磁感應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。光纖傳輸技術(shù)與光交換技術(shù)融合在一起，可以起到相得益彰的作用，從而使光交換技術(shù)成為通信網(wǎng)交換技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。
光交換技術(shù)可以分成光路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)。光路光交換可利用OADM、OXC等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，而分組光交換對(duì)光部件的性能要求更高，由于目前光邏輯器件的功能還較簡(jiǎn)單，不能完成控制部分復(fù)雜的邏輯處理功能，因此國(guó)際上現(xiàn)有的分組光交換單元還要由電信號(hào)來(lái)控制，即所謂的電控光交換。隨著光器件技術(shù)的發(fā)展，光交換技術(shù)的最終發(fā)展趨勢(shì)將是光控光交換。
隨著通信網(wǎng)絡(luò)逐漸向全光平臺(tái)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、路由、保護(hù)和自愈功能在光通信領(lǐng)域中越來(lái)越重霎。光交換技術(shù)能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性和提供靈活的信號(hào)路由平臺(tái)，盡管現(xiàn)有的通信系統(tǒng)都采用電路交換技術(shù)，但發(fā)展中的全光網(wǎng)絡(luò)卻需要由純光交換技術(shù)來(lái)完成信號(hào)路由功能以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高速率和協(xié)議透明性。光交換技術(shù)為進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的高速信息流提供動(dòng)態(tài)光域處理，僅將屬于該節(jié)點(diǎn)及其子網(wǎng)的信息上下路并交由電交換設(shè)備繼續(xù)處理，這樣具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（A）可以克服純電子交換的容量瓶頸問題；（B）可以大量節(jié)省建網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)升級(jí)成本。如果采用全光網(wǎng)技術(shù)，將使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省70%，設(shè)備費(fèi)用節(jié)省90%；（C）可以大大提高網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)靈活性和生存性，以及加快網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的時(shí)間。
 二、光交換技術(shù)的分類
光交換技術(shù)可以分成光路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)。
（一）光路交換技術(shù)
光路交換系統(tǒng)所涉及的技術(shù)有空分交換技術(shù)（SD）、時(shí)分交換技術(shù)（TD）、波分/頻分交換技術(shù)（WD/FD）、碼分交換技術(shù)和復(fù)合型交換技術(shù)，其中空分交換技術(shù)包括波導(dǎo)空分和自由空分光交換技術(shù)。其中空分交換按光矩陣開關(guān)所使用的技術(shù)又分成兩類，一是基于波導(dǎo)技術(shù)的波導(dǎo)空分，另一個(gè)是使用自由空間光傳播技術(shù)的自由空分光交換。光分組交換中，異步傳送模式是近年來(lái)廣泛研究的一種方式。
1、時(shí)分光交換技術(shù)（TDPS）
TDPS的基本原理與現(xiàn)行的電子程控交換中的時(shí)分交換系統(tǒng)完全相同，因此它能與采用全光時(shí)分多路復(fù)用方法的光傳輸系統(tǒng)匹配。在這種技術(shù)下，可以時(shí)分復(fù)用各個(gè)光器件，能夠減少硬件設(shè)備，構(gòu)成大容量的光交換機(jī)。該技術(shù)組成的通信技術(shù)網(wǎng)由時(shí)分型交換模塊和空分型交換模塊構(gòu)成。它所采用的空分交換模塊與上述的空分光交換功能塊完全相同，而在時(shí)分型光交換模塊中則需要有光存儲(chǔ)器（如光纖延遲存儲(chǔ)器、雙穩(wěn)態(tài)激光二極管存儲(chǔ)器）、光選通器（如定向復(fù)合型陣列開關(guān)）以進(jìn)行相應(yīng)的交換。
2、空分光交換技術(shù)（SDPS）