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贡献者：DXY701121 浏览：1106次 创建时间：2009-07-11
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光交叉连接（OXC）
最近几年，光网络技术发展日新月异，光交叉连接（OXC）作为光网络层的核心设备在经过一系列的现场试验后，技术日趋成熟，已能看到实用化的曙光。
OXC设备分类
就OXC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OXC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OXC，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OXC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OXC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。表1是WIXC和WSXC比较。
OXC设备的主要功能、特点
基于OXC、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OXC设备，通过对指定波长进行交叉互连，使得OXC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，OXC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，OXC可以简单地完成网络的升级和调度。目前OXC主要提供如下功能。
?光层的保护和恢复，包括环网/格状网（RING/MESH）的保护和恢复；
?端到端光通道业务的指配（网络级交叉）；
?网络优化和恢复算法；
?动态带宽管理，按需分配带宽；
?多种业务接入能力；
?光信道自动均衡；
?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。
主要技术难点
目前OXC设备研制中碰到的主要难点有以下几点：一是如何解决系统透明性与长距离传输的矛盾，虽然目前可以通过采用拉曼（RAMAN）光放大技术和前向纠错编码技术（FEC）延伸传输距离，但根本出路还在于全光波长转换技术及全光3R再生技术的实用性；二是由于受光器件的制约，特别是大规模的光交叉矩阵开关的制约（技术、成本的制约），系统的规模和灵活性不够理想。理论上讲，只要光交叉矩阵的规模足够大，OXC、OADM也完全可以像电层的DXC和SDH ADM一样，实现不同速率等级上的任意交叉和上下，最起码可实现类似于SDH中的AU-4高阶全交叉；三是在OXC性能监测，尤其是光通道层（OCH）的性能监测方面实现起来代价较高，主要是需要监测的点太多而客户层（OCH层）业务又具有多样性（如速率、信号格式不同），需要对不同类型的业务根据其特征分别处理，目前，ITU-T G.709数字包封技术（Digital wrapper）可为这一问题提供统一的解决方法，应引起重视；四是如何抑制串扰，由于光器件的隔离度不可能无限高（如解复用器、光开关），波长通道间存在带间串扰，在由OXC/OADM构成的半动态光网络中，信号被多次交叉连接和反复复用，因此，在与其他波长通道复用时相应转化为其他通道的带内串扰（既同频串扰），并且很难消除。串扰的主要来源还包括光放大器ASE噪声及光纤的非线性等，在动态/半动态光网络中，还要考虑由于光放大器级联带来的瞬态响应；五是在网络管理方面，按照ITU-T光传送网的分层结构（G.872），光传送网的网元管理系统一般按光通道层（OCH）、光复用段层（OMS）、光传送层（OTS）三层设计，具备ECC通信和四大管理功能，但具体细节还不够详细，很多内容有待进一步研究和规范。
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