時(shí)分光交換(TDPS),時(shí)分光交換(TDPS)結(jié)構(gòu)原理是什么?

時(shí)分光交換是以時(shí)分復(fù)用為基礎(chǔ)，把時(shí)間劃分為若干互不重疊的時(shí)隙，由不同的時(shí)隙建立不同的子信道，通過(guò)時(shí)隙交換網(wǎng)絡(luò)完成話音的時(shí)隙搬移，從而實(shí)現(xiàn)入線和出線間話音交換的一種交換方式。其基本原理與現(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。

時(shí)分復(fù)用是把時(shí)間劃分成幀，每幀劃分為N個(gè)時(shí)隙，并分配給N路信號(hào)，再把N路信號(hào)復(fù)接到一條光纖上。在接收端用分接器恢復(fù)各路原始信號(hào)，如圖1所示。

圖1 時(shí)分復(fù)用原理

所謂時(shí)隙互換，就是把時(shí)分復(fù)用幀中各個(gè)時(shí)隙的信號(hào)互換位置。如圖2，首先使時(shí)分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過(guò)分接器，在同一時(shí)間內(nèi)，分接器每條線上一次傳輸某一個(gè)時(shí)隙的信號(hào)，然后使這些信號(hào)分別經(jīng)過(guò)不同的光延遲器件，獲得不同的延遲時(shí)間，最后用復(fù)接器把這些信號(hào)重新組合起來(lái)。

圖2 時(shí)隙互換原理

時(shí)分交換的關(guān)鍵在于時(shí)隙位置的交換，而此交換是由主叫撥號(hào)所控制的。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換，必須設(shè)置話音存儲(chǔ)器。在抽樣周期內(nèi)有n個(gè)時(shí)隙分別存入n個(gè)存儲(chǔ)器單元中，輸入按時(shí)隙順序存入。若輸出端是按特定的次序讀出，這就可以改變了時(shí)隙的次序，實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換。

時(shí)分光交換系統(tǒng)采用光器件或光電器件作為時(shí)隙交換器，通過(guò)光讀寫門對(duì)光存儲(chǔ)器的受控有序讀寫操作完成交換動(dòng)作。因?yàn)闀r(shí)分光交換系統(tǒng)能與光傳輸系統(tǒng)很好配合構(gòu)成全光網(wǎng)，所以時(shí)分光交換技術(shù)的研究開發(fā)進(jìn)展很快，其交換速率幾乎每年提高一倍，目前已研制出幾種時(shí)分光交換系統(tǒng)。上世紀(jì)80年代中期成功地實(shí)現(xiàn)了256Mbps（4路64Mbps）彩色圖像編碼信號(hào)的光時(shí)分交換系統(tǒng)。它采用1×4鈮酸鋰定向耦合器矩陣開關(guān)作選通器，雙穩(wěn)態(tài)激光二極管作存儲(chǔ)器（開關(guān)速度1Gbps），組成單級(jí)交換模塊。上世紀(jì)90年代初又推出了512Mbps試驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)光時(shí)分交換系統(tǒng)的關(guān)鍵是開發(fā)高速光邏輯器件，即光的讀寫器件和存儲(chǔ)器件。

時(shí)分交換可以等效為空分交換，如圖3。

圖3 時(shí)分交換等效的空分交換