第5章 全光通信网-光交叉连接设备.ppt

第 五 章 光交叉连接设备 光交叉连接设备是光传送网的核心节点设备，是一种兼有复用、光交叉连接、保护/恢复、监控和网管的多功能OTN传输设备。 本章将介绍OXC的主要功能，讲述OXC的基本结构、工作原理和几种主要的OXC结构。 5.1 OXC的主要功能 OXC依据它所具有的功能可以出现在光网络的许多位置，如网络的边缘和网络的内部等，它们应用在不同的位置时，功能会有所差异。1．光交叉连接 OXC具有强大的网络重组和业务疏导交换能力。它具有多个标准的光纤接口，它可以把输入端的来自任一光纤信号(或其各波长信号)可控地连接到输出端的任一光纤(或其各波长)中去，并且这一过程是完全在光域中进行的。通过使用光交叉连接设备，可以有效地解决现有的数字交叉连接(DXC)设备的电子瓶颈问题。 随着光网络的发展，实现多粒度的交叉连接的需求日渐迫切。OXC目前的发展趋势是向多粒度、多层次交叉连接的方向发展，实现光纤级、波长级和子波级的交叉连接。 2. 分插复用和带宽管理 OXC处于干线的交汇点或网络的汇聚点，会有相当的业务在本地需要上下路。另一方面在未来的光网络中，信令和路由信息要使用控制通道来传送，这些控制通道可以用专门的波长来实现，它们在节点处必须上下路，才能完成对本地节点的控制和信息的交互。因此OXC节点需要提供本地上下路的功能，支持一定数量波长的上下路。 光交叉连接节点可以响应各种形式的带宽请求，寻找合适的波长通道，为到来的业务量建立连接。对于未来的光网络，光交叉连接节点应能根据连接请求的动态变化，实时地进行带宽管理。  3. 保护和恢复 目前OXC主要有基于链路的保护和恢复以及基于光通道的保护和恢复两种方式。当某一条链路或一个波长性能出现劣化或发生故障时，OXC可以为其重新选路，通过迁回路由实现故障的恢复。恢复功能主要是由OXC的波长路由功能提供的，通过优化的路由波长分配 (RWA）算法来实施。算法与OXC节点结构有关，如是否全交叉，是否波长交换，是否波长可调谐等。其主要目的是为了提高网络容量的利用率和网络的生存性。 4. 波长变换 OXC带有光波长转换器可以用来增加网络的传输带宽和传输距离。可以使网络容量在不影响原有业务的情况下迅速地增加,同时大大提高网络的灵活性、安全性。 根据OXC能否提供波长转换功能，光通道可以分为波长通道(Wavelength Path, WP)和虚波长通道(Virtual Wavelength Path, VWP) 。 波长通道是指OXC没有波长转换功能，光通道在不同的波长复用段中必须使用相同波长实现。这样，为了建立一条波长通道，光通道层必须找到一条链路，在构成这条链路的所有波长复用段中，存在一个共同的空闲波长。如果找不到这样一条链路，该传送请求失败。 虚波长通道是指利用OXC的波长转换功能，使光通道在不同的波长复用段可以占用不同的波长，从而可以有效地利用各波长复用段的空闲波长来建立传送请求，提高波长的利用率。 建立虚波长通道时，光通道层只需找到一条链路，其中每个波长复用段都有空闲波长即可。 5. 网元管理OXC应具有完善的管理功能，包扩系统管理、配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等。网元管理具有对网元设备各工作板的工作状况实施控制、具备业务的端到端指配和恢复功能、业务上下波长的配置管理、光交叉连接、性能出现劣化或发生故障时的告警、链路或通路的保护和恢复、故障的诊断与测试，另外还需要有完善的通信和控制接口、用于传递信令和进行网元管理单元和网络管理单元之间的通信，必须具备子网级甚至网络级网管的能力。 5.2 OXC的基本结构和工作原理 5．3 OXC的主要性能1．交叉连接容量交叉连接容量的大小取决于OXC的端口数。OXC具有透明的传输代码格式和比特率，可以对不同传输代码格式和不同比特速率等级的信号进行交叉连接，所以OXC的端口数是衡量OXC的交换能力的重要标志。不同网络对OXC交换能力的要求不同。OXC的端口数量少的可有2×2，4×4 ；多的可达1024×1024。2001年OFC会议上，Lucent公司报导已实现1296× 1296个端口MEMS，每个端口上输入40× 40Gbit/s =1.6Tbit/s的WDM信号，总的交叉能力达到2.07Pbit/s . 2 ．通道特性 通道特性是指只支持波长通道还是可以支持虚波长通道。反映出OXC的连接能力。根据OXC能否提供波长转换功能，光通道可以分为波长通道和虚波长通道两种。波长通道是指OXC没有波长转换功能，光通道在不同的光纤段中必须使用同一波长，即满足波长连续性条件。这样，为了建立一条波长通道，光网络必须找到一