多粒度光交換技術,多粒度光交換技術原理是什么?

常規的光交叉連接設備(OXC)想在單一波長粒度下解決光的交叉連接及波長變換等問題，盡管節點的交叉連接能力很強，但是交叉規模受限、成本高、靈活性差、擴展比較困難。多粒度光交換技術則可以有效避免上述問題，通過帶寬容量在不同粒度層面上的靈活分配，在滿足整體容量需求的同時借助對節點傳送結構的優化設計簡化了設備功能，降低了成本，更加符合未來光網絡應用的實際特點。多粒度光網絡采用物理層面的綁定機制，降低了網絡成本和節點規模。但是這種物理結構上的改變也為控制層面提出了新的要求。 IETF的通用多協議標簽交換(GMPLS)采用基于標簽交換路徑(LSP)的控制機制，并且定義了多種粒度的光層業務流。基于GMPLS信令機制的控制平面和多粒度光節點相互結合，支持與IP/MPLS相類似的路由和信令實體，是目前多粒度光網絡的主要特點。但是GMPLS協議體系中并沒有給出與多粒度光網絡相對應的信令控制流程，同時多粒度標簽和本地節點資源的映射問題也有待解決。

多粒度交換將能夠提供從分組、幀(信元)、時隙、波長、波帶以及光纖等多種帶寬粒度的交換。多粒度交換節點直接在光層上按需動態分配資源，通過公共的控制平面靈活地提供服務，而且，可根據網絡和相關服務的需要提供各種服務等級和保護機制。多粒度交換技術除繼承了光傳送網的主要特點外，還具備以下突出優點:(1)簡化節點結構，簡化控制系統，降低成本;(2)支持流量工程，支持業務疏導，可有效提高資源的利用效率;(3)恢復和復原能力，使網絡在出現問題時仍能維持一定質量的業務，可以實現業務的快速恢復:(4)將光網資源與數據業務分布自動聯系在一起，可根據用戶需求動態分配帶寬;(5)可以支持新的業務類型，諸如按需帶寬業務和光層虛擬專用網(OVPN)等。

目前多粒度光節點結構主要分為反饋式和串行式兩種不同的方案加以實現，本部分將對這兩種方案進行比較分析。下面分別給出串行式和反饋式多粒度光節點的結構。為了比較的方便，這兩種結構的輸入輸出光纖數目一致，各個粒度層次的交換能力也一致。

圖1和圖2給出了反饋式和串行式的多粒度光節點結構圖。反饋式多粒度光節點結構主要由光纖交叉連接(FXC)、波帶交叉連接(WBXC )、波長交叉連接(WXC)以及波長上下路模塊組成。其中FXC和WBXC基于全光交叉連接模塊實現，WXC可以采用全光方式實現，也可以采用O-E-O方式實現。這種結構的特點是輸入光通道經過逐級解復用到小粒度的交叉連接模塊進行交換以后，然后返回底層的大粒度交換模塊。串行式的多粒度光節點結構由輸入/輸出級光纖交叉連接、輸入/輸出級波帶交又連接、波長交叉連接和上下路模塊組成。這種結構的特點是輸入光通道依次經過各個粒度的交換模塊，不需要再返回原先大粒度的交換模塊。

圖1 反饋式多粒度光節點結構

圖2 串行式多粒度光節點結構