光交叉连接设备

如图所示,光交叉连接设备主要由输入部分(放大器EDFA,解复用DMUX),光交叉连接部分(关交叉连接矩阵),输出部分(波长变换器OYU,均功器,复用器),控制和管理部分及其分插复用这五大部分组成。

假设上图中输入输出光交叉连接设备设备的光纤数为M,每条光纤复用N个波长。这些波分复用光信号首先进入放大器EDFA放大,然后经解复用器DMUX把每一条光纤中的复用光信号分解为单波长信号(λ1-λN),M条光纤就分解为M*N个单波长光信号。所以信号通过(M*N)*(M*N)的光交叉连接矩阵再控制和管理单元的操作下进行波长配置,交叉连接。由于每条光纤不能同时传输两个相同波长的信号(即波长争用),所以为了防止出现这种情况,实现无阻塞交叉连接,在连接矩阵的输出端每波长通道光信号还需要经过波长变换器OTU进行波长变换。然后再进入均功器把各波长通道的光信号功率控制在可允许的范围内,防止非均衡增益经EDFA放大导致比较严重的非线性效应。最后光信号经复用器MUX把相应的波长复用到同一光纤中,经EDFA放大到线路所需的功率完成信号的汇接。

就光交叉连接设备设备而言,目前主要有以下三种:

一种是基于光纤级的交叉连接(FXC),我们可以理解为具有交叉能力的光配线架(ODF),或称为智能光配线架,是光交叉连接设备的初级阶段,有一定市场需求,缺点是设备本身独立组网能力差。

另两种是基于波长级交叉的光交叉连接设备,根据应用场合的不同分为波长选择性交叉连接(WSXC)和波长可交换交叉连接(WIXC)。WIXC主要针对骨干网应用,承载业务一般是STM-16/OC-48或STM-64/OC-192甚至STM-256/OC-768,节点内使用O/E/O波长转换器,以实现大容量、长距离传输,交叉矩阵既可以由光交叉完成,也可用电交叉实现,特别是随着半导体技术的发展,电交叉芯片规模越来越大(目前单片可达160Gbit/s,交叉颗粒更小),而光交叉由于受技术、成本等因素的制约,基于电交叉的光交叉连接设备也会有一定的发展空间。WIXC的优点是技术成熟,性能有保证,可以实现严格无阻塞的波长交换,可实现波长重用,提供虚波长路由(VWP),缺点是系统透明性较差、由于大量使用O/E/O波长转换器,价格昂贵,但在目前情况下,仍不失为一种比较实际的解决方案。

另一种是基于本地网或城域网应用的波长选择性交叉连接设备(WSXC),节点内一般不使用或部分使用O/E/O波长转换器,以兼容多速率、多业务,节点内光交叉矩阵可由若干个较小规模的光开关构成,在目前大规模的光交叉矩阵技术未完全成熟、价格太高的情况下,WSXC更具有现实意义。需要注意的是,在由WSXC或OADM组成的光网络中,要禁止产生波长环路,以免引起自激,造成系统不稳定;而光交叉连接设备将来的发展方向是支持全业务的透明全光网,这有赖于全光波长转换和全光3R再生的实用化。

基于光交叉连接设备、OADM构成的光传送网,可以在光域上实现高速信息的传输、交换和故障恢复,具有结构简单、可靠性高、透明性好等突出优点。尤其是光交叉连接设备设备,通过对指定波长进行交叉互连,使得光交叉连接设备在WDM全光网络中更具应用价值。在发生光纤中断或节点失效时,光交叉连接设备能够自动完成故障隔离、路由重选等操作,使业务不致不断,当业务发展需要对网络结构进行调整时,光交叉连接设备可以简单地完成网络的升级和调度。

1、光层的保护和恢复,包括环网/格状网(RING/MESH)的保护和恢复;

2、端到端光通道业务的指配(网络级交叉);

3、网络优化和恢复算法;

4、动态带宽管理,按需分配带宽;

5、多种业务接入能力;

6、光信道自动均衡;

7、色散管理。

光传送网OCH/OMS/OTS三层模型的网络管理系统,具备业务管理能力;

兼顾骨干网、城域网、本地网应用。