什么是波分/频分光交换(WDPS/FDPS)

什么是波分/频分光交换(WDPS/FDPS)

波分光交换(或交叉连接)是以波分复用原理为基础，采用波长选择或波长变换的方法实现交换功能的。波分交换是根据光信号的波长来进行通路选择的交换方式。其基本原理是通过改变输入光信号的波长，把某个波长的光信号变换成另一个波长的光信号输出。波分复用是指把N个波长互不相同的信道复用在一起，就可以得到一个N路的波分复用信号。

波分光交换模块由波长复用器/去复用器、波长选择空间开关和波长变换器(波长开关)组成。其原理框图如图1所示。

        图1    波分光交换原理

如上图所示，信号都是从某种多路复用信号开始，先进行分路，再进行交换处理，最后进行合路，输出的还是一个多路复用信号。

图2和图3分别表示出波长选择法交换和波长变换法交换的原理框图。

        图2   波长选择法交换

设波分交换机的输入和输出都与N条光纤相连接，这N条光纤可能组成一根光缆。每条光纤承载W个波长的光信号，从每条光纤输入的光信号首先通过分波器(解复用器)WDMX分为W个波长不同的信号。所有N路输入的波长为 (i=1,2,…,W)的信号都送到 空分交换器，在那里进行同一波长N路(空分)信号的交叉连接，到底如何交叉连接，将由控制器决定。

然后以W个空分交换器输出的不同波长的信号再通过合波器(复用器)WMUX复接到输出光纤上。这种交换机当前已经成熟，可应用于采用波长选路的全光网络中。但由于每个空分交换器可能提供的连接数为N×N，故整个交换机可能提供的连接数为 ，比下面介绍的波长变换法少。

       图3   波长变换法交换

波长变换法与波长选择法的主要区别是用同一个NW×NW空分交换器处理NW路信号的交叉连接，在空分交换器的输出必须加上波长变换器，容纳后进行波分复接。这样，可能提供的连接数为 ，即内部阻塞概率较小。

波分光交换方式能充分利用光路的宽带特性，获得电子线路所不能实现的波分型交换网。可调波长滤波器和波长变换器是实现波分光交换的基本元件，前者的作用是从输入的多路波分光信号中选出所需波长的光信号；后者则将可变波长滤波器选出的光信号变换为适当的波长后输出，用分布反馈（DFE）型和分布Bragg反射（DBR）型的半导体激光器可以实现这两类元件的功能。