深度剖析全光交換機(jī)工作原理
全光交換機(jī)的特點(diǎn)是性能更好、功能更豐富。性能上的改善將為更多的新應(yīng)用架起一個寬廣的平臺，只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數(shù)據(jù)包的能力。
集成全光交換機(jī)的***優(yōu)勢就是，其能夠很容易的向互連環(huán)、格形與環(huán)形混合網(wǎng)、格形網(wǎng)擴(kuò)展，這是其他產(chǎn)品不能做到的。現(xiàn)在，運(yùn)營商為了減少運(yùn)營成本和增加收入，正在熱衷于采用全新的、基于新一代光器件的智能型光網(wǎng)絡(luò)。這些新器件能提供新功能和多種功能的集成。
其中，一個較為典型的例子就是全光交換器件。全光交換機(jī)已經(jīng)從原始的簡單光學(xué)機(jī)械裝置發(fā)展成具有新功能的高速光器件。新功能如動態(tài)可調(diào)光衰耗和光層組播等已經(jīng)被引入到光交換器件中。下一代全光交換機(jī)的特點(diǎn)是性能更好、功能更豐富。性能上的改善將為更多的新應(yīng)用架起一個寬廣的平臺。其范圍包括從網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)到全新的系統(tǒng)集成。
光層保護(hù)機(jī)制
SDH／SONET這個主流傳送技術(shù)使用的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制是已成事實(shí)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的新方法是在接入網(wǎng)中趨向于采用雙歸（或無保護(hù)）技術(shù)，在城域網(wǎng)中采用SDH／SONET自愈環(huán)。
在長途傳輸網(wǎng)則采用1∶1或1∶N（主要的）線性保護(hù)技術(shù)。但是，隨著光網(wǎng)絡(luò)向智能化方向發(fā)展，迫切需要一些適用于多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如環(huán)形網(wǎng)、互連環(huán)形網(wǎng)、格形與環(huán)形混合網(wǎng)、格形網(wǎng)）的全新光層保護(hù)機(jī)制。
設(shè)計這些保護(hù)機(jī)制時應(yīng)將交換、組播及衰減控制等功能集成在一起。比如，目前***的環(huán)形網(wǎng)保護(hù)機(jī)制是二纖單向通道倒換環(huán)（UPSR／2）和二纖雙向線路倒換環(huán)（BLSR／2）。最近它們都被搬到光層上，實(shí)現(xiàn)了諸如光信道專用通道保護(hù)環(huán)（OCh－DPRING，基于光UPSR）和光復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)（OMS－SPRING，基于光BLSR）等光層保護(hù)機(jī)制。
集成全光交換機(jī)使環(huán)形網(wǎng)更容易向互連環(huán)、格形與環(huán)形混合網(wǎng)、格形網(wǎng)擴(kuò)展。采用帶增益控制和組播功能的快速全光交換機(jī)，就可以將虛擬保護(hù)環(huán)形網(wǎng)疊加在物理格形網(wǎng)上，結(jié)果是業(yè)務(wù)恢復(fù)得更快，。
動態(tài)全光網(wǎng)絡(luò)
用戶對高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求持續(xù)增長，加之最近光通信技術(shù)所取得的進(jìn)展，促進(jìn)了動態(tài)智能光網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)。智能化光層提供多種服務(wù)，如信道動態(tài)分配、光功率監(jiān)控、光層保護(hù)和突發(fā)光交換。
無論是全光網(wǎng)還是基于光電光（OEO）的網(wǎng)絡(luò)，上述新功能的引入使DWDM光網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)波長分配。它們的控制平面可建立在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、GMPLS或突發(fā)全光交換機(jī)之上。然而，它們對光層功能的要求都是相似的。
動態(tài)波長分配要求更好地適應(yīng)物理層的變化。在OEO網(wǎng)絡(luò)中，波長終接于每一個節(jié)點(diǎn)。這限制了光給波長所經(jīng)過的每一個鏈路帶來的影響，允許在每條鏈路上實(shí)現(xiàn)光功率的簡單均衡（發(fā)射機(jī)輸出功率）。
因此，在OEO網(wǎng)絡(luò)中瞬間效應(yīng)主要影響光放大器。例如，在節(jié)點(diǎn)D和G之間新增加的波長，將導(dǎo)致放大器1的光信號輸入功率升高，從而使相連的信道增益衰減3dB。在光放大器2和3的光功率則減小兩倍。
使節(jié)點(diǎn)F的接收功率顯著下降。因此，將會觸發(fā)業(yè)務(wù)中斷的告警和保護(hù)倒換。為了避免這個問題，鏈路放大器應(yīng)能隨輸入功率的變化而自動調(diào)節(jié)增益。集成光交換機(jī)技術(shù)非常適合于這種設(shè)備的設(shè)計要求。
顯然交換速度非常重要。增加新波長既可以快速提供也可以慢慢逐步提供。快速操作將能使光通道在保護(hù)倒換被觸發(fā)之前已保持穩(wěn)定。所需的穩(wěn)定時間幾乎是微秒級的（與具體應(yīng)用相關(guān)），這對于全光器件或許是不可能的。
逐漸新建波長的相應(yīng)功率增長也相對緩慢，對已建信道的影響幾乎可以忽略不計；因此波長達(dá)到穩(wěn)定的時間也相應(yīng)地可以放寬一些。缺點(diǎn)是建立連接所需時間較長且增加了整個過程的復(fù)雜性。
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