通信工程師交換技術考試波分光交換

　　10.4.2 波分光交換
如10.2節(jié)所述，目前得到廣泛應用的是基于波分復用與波長選路的光承載網絡（OTN）。為了提供承載業(yè)務，OTN需要給各種用戶業(yè)務分配適當的帶寬資源，而帶寬分配的最小粒度是一個波長信道的容量。因此，作為OTN節(jié)點設備的OXC不僅要實現輸入光纖鏈路與輸出光纖鏈路之間的（空分）交叉連接或交換，而且要實現輸人波長鏈路與輸出波長鏈路之間的（波分）交叉連接或交換。波分交叉連接又分為波長選擇交叉連接（WSXC)和波長變換交叉連接（WIXC)。圖10-13和圖10-14分別示出了這兩種交叉連接設備的原理框圖。
設OXC有一個雙向端口，即輸人輸出的光纖鏈路數為每光纖上有v個承載波長。各端口的輸人光信號首先經過解復用器（DMX）分為IF個不同波長的光信號。圖10-13所示的WSXC沒有采用波長變換器，即輸出的波長必須與輸人的波長一致。因此，所有N路輸人的波長為(t=l,2,…，IF)的光信號被送到人；空分交換器，在那里進行同一波長W路信號的（空分）交叉連接。而空分交換器的各個開關如何設置是由控制器（圖中未畫出）決定的。然后，從識個空分交換器輸出的不同波長的信號再經過波分復用器（MUX）復接到輸出光鮮上。WSXC目前已經很成熟，廣泛應用于基于WDM和波長選路的光網絡中。但因每個空分交換器可能提供的點對點連接數為WxAf,故整個WSXC可能提供的點對點連接數為IV2W小于圖10-14所示的W1XC。

圖10-14所示的WIXC與WSXC的主要區(qū)別是用同一個ATFxAW的空分交換器實現所有AW路光信號的任意交叉連接。為此，必須在該空分交換器的輸出端加上波長變換器。這樣，可能提供的點對點連接數達到護，從而改善了阻塞性能。

波長變換器的功能是將信息從承載它的一個波長轉移到另一個波長上。在OXC中采用波長變換器可以增加光網絡波長選路的靈活性，即不受“波長一致性限制”。理想的波長變換器應能實現任意波長之間的變換，即輸人波長Af(i=l,2,…，W)可變換為人；(y=l,2,…，W),并保證承載信息的透明傳輸。目前，實現波長變換的方法有兩種：光/電/光法和全光法。光/電/光法首先將輸人光信號通過光電轉換（0/E)變成電信號，然后該電信號再對一個波長可調的激光器進行調制，激光器的輸出就是實現了波長變換的光信號。這種方法的優(yōu)點是技術成熟、波長變換的范圍寬，其缺點是失去了光的透明性。全光法是利用光器件的非線性實現波長變換（與電域的頻率變換相似），技術尚不成熟，需進一步研究和開發(fā)?，F有的全光波長變換器價格昂貴，且波長變換范圍有限。
鑒于波長變換器的現狀，在圖10-14的WIXC中往往采用波長變換范圍受限的波長變換器。而且，往往將波長變換器作為節(jié)點的共享資源，不是對于每條波長支路設一個波長變換器（總共需要/W個），而是對應每條光纖鏈路或每個節(jié)點設多個波長變換器，根據需要，動態(tài)分配使用。
在本節(jié)的最后，需要指出的是光交叉連接設備與光交換機的聯系和區(qū)別。從硬件方面看，兩者是基本相同的，都由交換網絡、交換控制器和對外接口三大部分組成。交換網絡中各開關狀態(tài)的設置都是由交換控制器決定的。這些開關的連接，實際上是對網絡信道資源的配置與調度（或分配）。按照連接變動的時間尺度，信道資源的分配分為“一直”、“半一直”和“即時”三種方式。一般說來，交叉連接設備只實現信道的一直、半一直分配，開關的連接由網絡管理實體根據全網的業(yè)務需求、網絡拓撲結構及各鏈路的狀態(tài)來決定,開關的速度允許較慢。而交換機則要求實現所有三種信道分配方式，其中“即時”分配方式要求交換機具有信令處理功能，根據用戶的呼叫請求來實現連接的建立、維持和釋放。就網絡協議而言，信令的傳送與處理屬于控制面的功能。因此，光交叉連接設備與光交換機的主要區(qū)別是看它是否能實現控制面協議。能自動實現控制面協議的光交換機稱為自動光交換機。相應的，由自動光交換機構成的光網絡稱為自動交換光網絡（Automatic Switched Optical Network,ASON）。

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