第十一章 交换新技术
? 11.1 软交换技术
? 11.2 光交换技术
11.1 软交换技术
? 11.1.1 软交换的概念
? 一, 引入背景
? 传统的基于 TDM的 PSTN话音网, 虽
然可以提供 64kbit/s的业务, 但业务和控
制都是由交换机来完成的 。
? 二, 基本概念
? 软交换是一种功能实体, 为下一代网络
（ Next Generation Network,NGN） 提供具有
实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,
是下一代网络呼叫与控制的核心 。 简单地看,
软交换是实现传统程控交换机的, 呼叫控制,
功能的实体, 但传统的, 呼叫控制, 功能是和
业务结合在一起的, 不同的业务所需要的呼叫
控制功能不同；而软交换则是与业务无关的,
这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务
的基本呼叫控制 。
? 软交换的基本含义就是把呼叫控制功
能从媒体网关 （ 传输层 ） 中分离出来,
通过服务器或网元上的软件实现基本呼
叫控制功能, 包含呼叫选路, 管理控制,
连接控制 （ 建立会话, 拆除会话 ）, 信
令互通 （ 如从 SS7到 IP） 。
? 三, 基本功能
? 软交换可以提供 Internet业务卸载的功
能, 就是把拨号业务在进入 5类交换机之
前直接交换到 ISP网络或 Internet网上, 而
话音业务不受影响, 继续向下传送 。
? 四, 软交换的好处
? （ 1） 与电路交换机相比, 软交换成
本低 。
? （ 2） 可以灵活选择软交换的配置模式, 功
能块可以分布在整个网络中, 也可集中起来,
以适合不同的网络需求 。
? （ 3） 软交换采用开放式标准接口, 易于和
不同网关, 交换机, 网络节点通信, 具有很好
的兼容性, 互操作性和互通性 。
? （ 4） 利用软交换进行建网, 不仅成本低,
而且能够很方便地用软交换转移, 处理那些对
5类交换机来说太复杂的业务；还可以很方便
地进行大规模网络升级, 运营者可以把新型业
务下载到数据网络上, 只把话音业务在传统交
换机上传输 。
? 11.1.2 软交换的网络结构
? 一, 网络系统结构
? 1,基于软交换的网络特征
? 以软交换为核心的网络具有三大特征：
一是采用开放的网络构架体系, 将传统
交换机的功能模块分离成为独立的网络
部件, 各个部件可以按相应的功能划分
各自独立发展；
? 部件间的协议接口基于相应的标准；
部件化使得原有的电信网络逐步走向开
放，用户可以根据业务的需要自由组合
各部分的功能产品来组建网络；部件间
协议接口的标准化可以实现各种异构网
的互通。二是基于业务驱动的网络，其
功能特点是：业务与呼叫控制分离，呼
叫与承载分离；分离的目标是使业务真
正独立于网络，灵活有效地实现业务的
提供；
? 用户可以自行配置和定义自己的业务特征，
不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，
使得业务和应用的提供有较大的灵活性。三是
基于统一协议的和基于分组的网络，因为现有
的信息网络，无论是电信网、计算机网和有线
电视网不可能以其中某一网络为基础平台来生
长信息基础设施，但近几年随着 IP的发展，才
使人们真正认识到电信网络、计算机网络及有
线电视网络将最终汇集到统一的 IP网络，即人
们通常所说的“三网”融合大趋势。
? 2．基本的网络结构
? 3,网络结构实例
? 图 11.2所示为 Bridgewater提供的 IP与
PSTN融合的结构图, 其中的智能业务节
点, 各种数据库以及信令网关所完成的
功能就是软交换 。
数据库
信令网关 智能 业务 点
交换机 网络接入设备
A A A / R A D I U S
服务器
资源管理
服务管理
开放式接口 H T M L
账单 A M A
A P I
SS7 ove r IP
A / N
I S U P
接入线 中继电路
IP
S N M P
R A D I U S
M E G A C O - P
图 11.2 Bridgewater提供的 IP与 PSTN融合的结构图
? 二, 软交换的对外接口
? 软交换作为一个开放的实体, 与外部
的接口必需采用开放的协议 。 图 11.4所
示为软交换与外部的接口的实例, 实际
的接口可能与此有所不同 。
计费中心
网管中心 策略服务器
R a di us
( A A A )
网守
S N M P C O P S R a di us
S I P / A P I
S I P - T
S I G T R A N
H, 24 8
R A S
应用服务器
S C P
软交换
SG
软交换
M GP S T N / I S D N
图 11.4 软交换的对外接口
? 1．媒体网关（ MG） 与软交换间的接口
? 媒体网关用于软交换对媒体网关的承
载控制 ﹑ 资源控制及管理。此接口可使
用媒体网关控制协议（ Media Gateway
Control Protocol,MGCP）,IP设备控制
协议（ Internet Protocol Device Control，
IPDC） 或 H.248（ MeGaCo） 协议。
? 2．信令网关（ SG） 与软交换间的接口
? 信令网关用于传递软交换和信令网关
间的信令信息。此接口可使用信令控制
传输协议（ Signaling Control
Transmission Protocol,SCTP） 或其他类
似协议。
? 3．软交换间的接口
? 该接口实现不同软交换间的交互。此
接口可使用 SIP-T或 H.323协议。
? 4．软交换与应用 /业务层之间的接口
? 该接口提供访问各种数据库、三方应
用平台、各种功能服务器等的接口，实
现对各种增值业务、管理业务和三方应
用的支持。
? 11.1.3 软交换协议
? 软交换的实现过程主要就是通过网关发出
信令, 控制话音 /数据业务通路 。
? 有关软交换的标准协议是网络融合的关键 。
现在的标准工作主要涉及：互操作性；媒体控
制协议 （ 如 MGCP,H.248）, 软交换机之间
的通信 （ 如 SIP）, 扩展业务平台的协议和
API； 符合国际电话连接标准；安全标准；利
用软交换传送高级业务等方面 。 相关的标准主
要有 H.323,MGCP及 SIP等 。
? 一, H.323
? 1996年 ITU通过 H.323规范时, 是作为
H.320的修改版 （ H.320是 ISDN和电路交
换网上的会议电视协议 ）, 用于 LAN上
的会议电视 。
? 二, 会话发起协议 （ SIP）
? 会 话 发 起 协 议 （ Session Initiation
Protocol,SIP） 是由 IETF（ Internet工程
任务组 ） 提出的 IP电话信令协议 。
? SIP用于发起会话，它能控制多个参
与者参加的多媒体会话的建立和终结，
并能动态调整和修改会话属性，如会话
带宽要求、传输的媒体类型（语音、视
频和数据等）、媒体的编解码格式、对
组播和单播的支持等。
? （ 1） SIP是基于文本的协议, 而 H.323
采用基于 ASN.1和压缩编码规则的二进
制方法表示其消息 。
? （ 2） SIP会话请求过程和媒体协商过程等是
一起进行的，因此呼叫建立时间短，而在
H.323中呼叫建立过程和进行媒体参数等协商
的信令控制过程是分开进行的。
? （ 3） H.323为实现补充业务定义了专门的协
议，如 H.450.1,H.450.2和 H.450.3等，而 SIP
只要充分利用已定义的头域，必要时对头域进
行简单扩展就能很方便地支持补充业务或智能
业务。
? （ 4） H.323进行集中、层次式控制。
? 三, 媒体网关控制协议 （ MGCP）
? MGCP 是由 Telecordia 公司 （ 原
Bellcore公司 ） 根据分离网关结构要求提
出的, 是在综合简单网关控制协议
（ Simple Gateway Control Protocol，
SGCP） 和 IP设备控制 （ Internet Protocol
Device Control,IPDC） 协议的基础上形
成的, 如图 11.8所示为分离网关结构模
型 。
? 11.1.4 软交换的应用
? 软交换的核心竞争力主要在软件方面,
它既可以作为独立的 NGN网络部件, 分
布在网络的各处, 为所有媒体提供基本
业务和补充业务, 也可以与其他的增强
业务节点结合, 形成新的产品形态 。 正
是软交换的灵活性, 使得它可以应用在
各个领域 。
11.2 光交换技术
? 光纤有着巨大的频带资源和优异的传
输性能，是实现高速率、大容量传输的
最理想的物理媒质。随着波分复用
（ Wavelength Division Multiplexing，
WDM） 技术的成熟，一根光纤中能够
传输几百吉比特 /秒（ Gbit/s） 到太比特 /
秒（ Tbit/s） 的数字信息，这就要求通信
网中交换系统的规模越来越大，运行速
率也越来越高。
? 11.2.1 光交换的概念
? 光交换和 ATM交换一样, 是宽带交换
的重要组成 。
? 11.2.2 光交换元件
? 1,半导体光开关
? 通常, 半导体光放大器用来对输入的
光信号进行光放大, 并且通过控制放大
器的偏置信号来控制其放大倍数 。
? 2,耦合波导开关
? 半导体光放大器只有一个输入端和一
个输出端, 而耦合波导开关除有一个控
制电极以外, 还有两个输入端和两个输
出端 。
? 3,硅衬底平面光波导开关
? 图 11.12所示为一个 2× 2硅衬底平面光
波导开关器件的示意结构图 。
波导芯
Si 衬底
薄膜 倒相级
( a ) 沿 AB 线截面
B
包层
A
4
交叉连接
平行连接
2
( b ) 逻辑表示
31
42
31
图 11.12 硅衬底平面光波导开关示意结构及逻辑表示
? 4,波长转换器
? 另一种用于光交换的器件是波长转换
器, 如图 11.13所示, 包括直接波长转换
和外调制器波长转换两种 。
? 5,光存储器
? 在全光系统中, 为了实现光信息的处
理, 光信号的存储显得极其重要 。
? 6,空间光调制器
? 11.2.3 光交换网络
? 一, 空分光交换网络
? 空间光开关 （ Space Optical Switch）
是光交换中最基本的功能开关 。 它可以
直接构成空分光交换单元, 也可以与其
他功能开关一起构成时分光交换单元和
波分光交换单元 。
? 1,光纤型空分光交换
? 其最基本单元是 2× 2的光交换模块,
在输入端具有两根光纤, 在输出端也具
有两根光纤, 可以完成平行连接和交叉
连接两种状态 。
? 2,自由空间型光交换
? 上述光纤型空分交换网络的光通道是
由光波导组成的, 光波导材料的光通道
带宽受到材料特性的限制, 远远没有发
挥光的并行性, 高密度性的特点 。
? 二, 时分光交换网络
? 在电时分交换方式中, 普遍采用存储器作
为交换的核心设施, 把时分复用信号按一种顺
序写入存储器, 然后再按另一种顺序读取出来,
这样便完成了时隙交换 。
? 三, 波分光交换网络
? 密集波分复用是光纤通信中的一个趋势 。
它利用光纤的宽带特性, 在 1550 nm波段的低
损耗窗口中复用多路光信号, 大大提高了光纤
的通信容量 。
? 目前实现波长转换有三种主要方案 。
一种是利用 O/E/O波长变换器, 即光信
号首先被转换为电信号, 再用电信号来
调制可调谐激光器, 调节可调谐激光器
的输出波长, 即可完成波长转换功能 。
这种方案技术最为成熟, 容易实现, 且
光电变换后还可进行整形, 放大处理,
但因电光变换, 整形和放大处理, 失去
了光域的透明性, 带宽也受检测器和调
制器的限制 。
? 第二种是利用行波半导体放大器的饱
和吸收特性、半导体光放大器交叉增益
调制效应或交叉相位调制效应来实现波
长变换。第三种是利用半导体光放大器
中的四波混频效应来实现波长变换，此
方案具有高速率、宽带宽和良好的光域
透明性等优点。
? 四, 复合光交换网络
? 空分 +时分, 空分 +波分, 空分 +时分 +
波分等都是常用的复合光交换方式 。 图
11.22所示为 TST和 STS两种结构的空分 +
时分光交换单元, 其中, 空间复用的时
分光交换模块 T由 N个时隙交换器 （ TSI）
构成, 时间复用的空分光交换模块 S可
由 LiNbO3光开关, InP光开关和半导体光
放大器门型光开关 （ 它们的开关速率都
可达到纳秒 （ ns） 数量级 ） 构成 。
? 五, 混合型光交换网络
? 设计大规模交换网络的一种方法是进
行多级链路连接, 在基于空分交换的大
规模交换网络中, 交换元件的容量过小
将引起链路级数随出入端口数的平方增
加, 同时会引起光插入损耗, 噪声和串
音的增加, 因而需要加入光放大器, 从
而会使交换网络的结构变得很庞大且控
制很复杂 。
? 11.2.4 新的光交换技术
? 1,热光交换技术
? 它是采用可调节热量的聚合体波导,
由分布于聚合体堆中的薄膜加热元素控
制光交换的技术 。
? 2,液晶光交换技术
? 它是利用液晶片, 极化光束分离器或
光束调相器等器件来实现光交换的技术 。
? 3,声光交换技术
? 它是基于声光技术, 通过在光介质中加入
横向声波, 将光线从一根光纤准确地引导到另
一根光纤的交换技术 。
? 4,微机电光交换技术
? 目前已经开发出多种微机电 （ Micro-
Electro-Mechanical,MEM） 交换机, 它们是
利用微机电 （ MEM） 技术, 在空闲的空间内
调节光束；采用了不同类型的特殊微光器件,
这些器件由小型化的机械系统激活 。
? 11.1 软交换技术
? 11.2 光交换技术
11.1 软交换技术
? 11.1.1 软交换的概念
? 一, 引入背景
? 传统的基于 TDM的 PSTN话音网, 虽
然可以提供 64kbit/s的业务, 但业务和控
制都是由交换机来完成的 。
? 二, 基本概念
? 软交换是一种功能实体, 为下一代网络
（ Next Generation Network,NGN） 提供具有
实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,
是下一代网络呼叫与控制的核心 。 简单地看,
软交换是实现传统程控交换机的, 呼叫控制,
功能的实体, 但传统的, 呼叫控制, 功能是和
业务结合在一起的, 不同的业务所需要的呼叫
控制功能不同；而软交换则是与业务无关的,
这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务
的基本呼叫控制 。
? 软交换的基本含义就是把呼叫控制功
能从媒体网关 （ 传输层 ） 中分离出来,
通过服务器或网元上的软件实现基本呼
叫控制功能, 包含呼叫选路, 管理控制,
连接控制 （ 建立会话, 拆除会话 ）, 信
令互通 （ 如从 SS7到 IP） 。
? 三, 基本功能
? 软交换可以提供 Internet业务卸载的功
能, 就是把拨号业务在进入 5类交换机之
前直接交换到 ISP网络或 Internet网上, 而
话音业务不受影响, 继续向下传送 。
? 四, 软交换的好处
? （ 1） 与电路交换机相比, 软交换成
本低 。
? （ 2） 可以灵活选择软交换的配置模式, 功
能块可以分布在整个网络中, 也可集中起来,
以适合不同的网络需求 。
? （ 3） 软交换采用开放式标准接口, 易于和
不同网关, 交换机, 网络节点通信, 具有很好
的兼容性, 互操作性和互通性 。
? （ 4） 利用软交换进行建网, 不仅成本低,
而且能够很方便地用软交换转移, 处理那些对
5类交换机来说太复杂的业务；还可以很方便
地进行大规模网络升级, 运营者可以把新型业
务下载到数据网络上, 只把话音业务在传统交
换机上传输 。
? 11.1.2 软交换的网络结构
? 一, 网络系统结构
? 1,基于软交换的网络特征
? 以软交换为核心的网络具有三大特征：
一是采用开放的网络构架体系, 将传统
交换机的功能模块分离成为独立的网络
部件, 各个部件可以按相应的功能划分
各自独立发展；
? 部件间的协议接口基于相应的标准；
部件化使得原有的电信网络逐步走向开
放，用户可以根据业务的需要自由组合
各部分的功能产品来组建网络；部件间
协议接口的标准化可以实现各种异构网
的互通。二是基于业务驱动的网络，其
功能特点是：业务与呼叫控制分离，呼
叫与承载分离；分离的目标是使业务真
正独立于网络，灵活有效地实现业务的
提供；
? 用户可以自行配置和定义自己的业务特征，
不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，
使得业务和应用的提供有较大的灵活性。三是
基于统一协议的和基于分组的网络，因为现有
的信息网络，无论是电信网、计算机网和有线
电视网不可能以其中某一网络为基础平台来生
长信息基础设施，但近几年随着 IP的发展，才
使人们真正认识到电信网络、计算机网络及有
线电视网络将最终汇集到统一的 IP网络，即人
们通常所说的“三网”融合大趋势。
? 2．基本的网络结构
? 3,网络结构实例
? 图 11.2所示为 Bridgewater提供的 IP与
PSTN融合的结构图, 其中的智能业务节
点, 各种数据库以及信令网关所完成的
功能就是软交换 。
数据库
信令网关 智能 业务 点
交换机 网络接入设备
A A A / R A D I U S
服务器
资源管理
服务管理
开放式接口 H T M L
账单 A M A
A P I
SS7 ove r IP
A / N
I S U P
接入线 中继电路
IP
S N M P
R A D I U S
M E G A C O - P
图 11.2 Bridgewater提供的 IP与 PSTN融合的结构图
? 二, 软交换的对外接口
? 软交换作为一个开放的实体, 与外部
的接口必需采用开放的协议 。 图 11.4所
示为软交换与外部的接口的实例, 实际
的接口可能与此有所不同 。
计费中心
网管中心 策略服务器
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( A A A )
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S I P / A P I
S I P - T
S I G T R A N
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R A S
应用服务器
S C P
软交换
SG
软交换
M GP S T N / I S D N
图 11.4 软交换的对外接口
? 1．媒体网关（ MG） 与软交换间的接口
? 媒体网关用于软交换对媒体网关的承
载控制 ﹑ 资源控制及管理。此接口可使
用媒体网关控制协议（ Media Gateway
Control Protocol,MGCP）,IP设备控制
协议（ Internet Protocol Device Control，
IPDC） 或 H.248（ MeGaCo） 协议。
? 2．信令网关（ SG） 与软交换间的接口
? 信令网关用于传递软交换和信令网关
间的信令信息。此接口可使用信令控制
传输协议（ Signaling Control
Transmission Protocol,SCTP） 或其他类
似协议。
? 3．软交换间的接口
? 该接口实现不同软交换间的交互。此
接口可使用 SIP-T或 H.323协议。
? 4．软交换与应用 /业务层之间的接口
? 该接口提供访问各种数据库、三方应
用平台、各种功能服务器等的接口，实
现对各种增值业务、管理业务和三方应
用的支持。
? 11.1.3 软交换协议
? 软交换的实现过程主要就是通过网关发出
信令, 控制话音 /数据业务通路 。
? 有关软交换的标准协议是网络融合的关键 。
现在的标准工作主要涉及：互操作性；媒体控
制协议 （ 如 MGCP,H.248）, 软交换机之间
的通信 （ 如 SIP）, 扩展业务平台的协议和
API； 符合国际电话连接标准；安全标准；利
用软交换传送高级业务等方面 。 相关的标准主
要有 H.323,MGCP及 SIP等 。
? 一, H.323
? 1996年 ITU通过 H.323规范时, 是作为
H.320的修改版 （ H.320是 ISDN和电路交
换网上的会议电视协议 ）, 用于 LAN上
的会议电视 。
? 二, 会话发起协议 （ SIP）
? 会 话 发 起 协 议 （ Session Initiation
Protocol,SIP） 是由 IETF（ Internet工程
任务组 ） 提出的 IP电话信令协议 。
? SIP用于发起会话，它能控制多个参
与者参加的多媒体会话的建立和终结，
并能动态调整和修改会话属性，如会话
带宽要求、传输的媒体类型（语音、视
频和数据等）、媒体的编解码格式、对
组播和单播的支持等。
? （ 1） SIP是基于文本的协议, 而 H.323
采用基于 ASN.1和压缩编码规则的二进
制方法表示其消息 。
? （ 2） SIP会话请求过程和媒体协商过程等是
一起进行的，因此呼叫建立时间短，而在
H.323中呼叫建立过程和进行媒体参数等协商
的信令控制过程是分开进行的。
? （ 3） H.323为实现补充业务定义了专门的协
议，如 H.450.1,H.450.2和 H.450.3等，而 SIP
只要充分利用已定义的头域，必要时对头域进
行简单扩展就能很方便地支持补充业务或智能
业务。
? （ 4） H.323进行集中、层次式控制。
? 三, 媒体网关控制协议 （ MGCP）
? MGCP 是由 Telecordia 公司 （ 原
Bellcore公司 ） 根据分离网关结构要求提
出的, 是在综合简单网关控制协议
（ Simple Gateway Control Protocol，
SGCP） 和 IP设备控制 （ Internet Protocol
Device Control,IPDC） 协议的基础上形
成的, 如图 11.8所示为分离网关结构模
型 。
? 11.1.4 软交换的应用
? 软交换的核心竞争力主要在软件方面,
它既可以作为独立的 NGN网络部件, 分
布在网络的各处, 为所有媒体提供基本
业务和补充业务, 也可以与其他的增强
业务节点结合, 形成新的产品形态 。 正
是软交换的灵活性, 使得它可以应用在
各个领域 。
11.2 光交换技术
? 光纤有着巨大的频带资源和优异的传
输性能，是实现高速率、大容量传输的
最理想的物理媒质。随着波分复用
（ Wavelength Division Multiplexing，
WDM） 技术的成熟，一根光纤中能够
传输几百吉比特 /秒（ Gbit/s） 到太比特 /
秒（ Tbit/s） 的数字信息，这就要求通信
网中交换系统的规模越来越大，运行速
率也越来越高。
? 11.2.1 光交换的概念
? 光交换和 ATM交换一样, 是宽带交换
的重要组成 。
? 11.2.2 光交换元件
? 1,半导体光开关
? 通常, 半导体光放大器用来对输入的
光信号进行光放大, 并且通过控制放大
器的偏置信号来控制其放大倍数 。
? 2,耦合波导开关
? 半导体光放大器只有一个输入端和一
个输出端, 而耦合波导开关除有一个控
制电极以外, 还有两个输入端和两个输
出端 。
? 3,硅衬底平面光波导开关
? 图 11.12所示为一个 2× 2硅衬底平面光
波导开关器件的示意结构图 。
波导芯
Si 衬底
薄膜 倒相级
( a ) 沿 AB 线截面
B
包层
A
4
交叉连接
平行连接
2
( b ) 逻辑表示
31
42
31
图 11.12 硅衬底平面光波导开关示意结构及逻辑表示
? 4,波长转换器
? 另一种用于光交换的器件是波长转换
器, 如图 11.13所示, 包括直接波长转换
和外调制器波长转换两种 。
? 5,光存储器
? 在全光系统中, 为了实现光信息的处
理, 光信号的存储显得极其重要 。
? 6,空间光调制器
? 11.2.3 光交换网络
? 一, 空分光交换网络
? 空间光开关 （ Space Optical Switch）
是光交换中最基本的功能开关 。 它可以
直接构成空分光交换单元, 也可以与其
他功能开关一起构成时分光交换单元和
波分光交换单元 。
? 1,光纤型空分光交换
? 其最基本单元是 2× 2的光交换模块,
在输入端具有两根光纤, 在输出端也具
有两根光纤, 可以完成平行连接和交叉
连接两种状态 。
? 2,自由空间型光交换
? 上述光纤型空分交换网络的光通道是
由光波导组成的, 光波导材料的光通道
带宽受到材料特性的限制, 远远没有发
挥光的并行性, 高密度性的特点 。
? 二, 时分光交换网络
? 在电时分交换方式中, 普遍采用存储器作
为交换的核心设施, 把时分复用信号按一种顺
序写入存储器, 然后再按另一种顺序读取出来,
这样便完成了时隙交换 。
? 三, 波分光交换网络
? 密集波分复用是光纤通信中的一个趋势 。
它利用光纤的宽带特性, 在 1550 nm波段的低
损耗窗口中复用多路光信号, 大大提高了光纤
的通信容量 。
? 目前实现波长转换有三种主要方案 。
一种是利用 O/E/O波长变换器, 即光信
号首先被转换为电信号, 再用电信号来
调制可调谐激光器, 调节可调谐激光器
的输出波长, 即可完成波长转换功能 。
这种方案技术最为成熟, 容易实现, 且
光电变换后还可进行整形, 放大处理,
但因电光变换, 整形和放大处理, 失去
了光域的透明性, 带宽也受检测器和调
制器的限制 。
? 第二种是利用行波半导体放大器的饱
和吸收特性、半导体光放大器交叉增益
调制效应或交叉相位调制效应来实现波
长变换。第三种是利用半导体光放大器
中的四波混频效应来实现波长变换，此
方案具有高速率、宽带宽和良好的光域
透明性等优点。
? 四, 复合光交换网络
? 空分 +时分, 空分 +波分, 空分 +时分 +
波分等都是常用的复合光交换方式 。 图
11.22所示为 TST和 STS两种结构的空分 +
时分光交换单元, 其中, 空间复用的时
分光交换模块 T由 N个时隙交换器 （ TSI）
构成, 时间复用的空分光交换模块 S可
由 LiNbO3光开关, InP光开关和半导体光
放大器门型光开关 （ 它们的开关速率都
可达到纳秒 （ ns） 数量级 ） 构成 。
? 五, 混合型光交换网络
? 设计大规模交换网络的一种方法是进
行多级链路连接, 在基于空分交换的大
规模交换网络中, 交换元件的容量过小
将引起链路级数随出入端口数的平方增
加, 同时会引起光插入损耗, 噪声和串
音的增加, 因而需要加入光放大器, 从
而会使交换网络的结构变得很庞大且控
制很复杂 。
? 11.2.4 新的光交换技术
? 1,热光交换技术
? 它是采用可调节热量的聚合体波导,
由分布于聚合体堆中的薄膜加热元素控
制光交换的技术 。
? 2,液晶光交换技术
? 它是利用液晶片, 极化光束分离器或
光束调相器等器件来实现光交换的技术 。
? 3,声光交换技术
? 它是基于声光技术, 通过在光介质中加入
横向声波, 将光线从一根光纤准确地引导到另
一根光纤的交换技术 。
? 4,微机电光交换技术
? 目前已经开发出多种微机电 （ Micro-
Electro-Mechanical,MEM） 交换机, 它们是
利用微机电 （ MEM） 技术, 在空闲的空间内
调节光束；采用了不同类型的特殊微光器件,
这些器件由小型化的机械系统激活 。
