多粒度光交换技术,多粒度光交换技术原理是什么?

多粒度光交换技术,多粒度光交换技术原理是什么?

常规的光交叉连接设备(OXC)想在单一波长粒度下解决光的交叉连接及波长变换等问题，尽管节点的交叉连接能力很强，但是交叉规模受限、成本高、灵活性差、扩展比较困难。多粒度光交换技术则可以有效避免上述问题，通过带宽容量在不同粒度层面上的灵活分配，在满足整体容量需求的同时借助对节点传送结构的优化设计简化了设备功能，降低了成本，更加符合未来光网络应用的实际特点。多粒度光网络采用物理层面的绑定机制，降低了网络成本和节点规模。但是这种物理结构上的改变也为控制层面提出了新的要求。 IETF的通用多协议标签交换(GMPLS)采用基于标签交换路径(LSP)的控制机制，并且定义了多种粒度的光层业务流。基于GMPLS信令机制的控制平面和多粒度光节点相互结合，支持与IP/MPLS相类似的路由和信令实体，是目前多粒度光网络的主要特点。但是GMPLS协议体系中并没有给出与多粒度光网络相对应的信令控制流程，同时多粒度标签和本地节点资源的映射问题也有待解决。

多粒度交换将能够提供从分组、帧(信元)、时隙、波长、波带以及光纤等多种带宽粒度的交换。多粒度交换节点直接在光层上按需动态分配资源，通过公共的控制平面灵活地提供服务，而且，可根据网络和相关服务的需要提供各种服务等级和保护机制。多粒度交换技术除继承了光传送网的主要特点外，还具备以下突出优点:(1)简化节点结构，简化控制系统，降低成本;(2)支持流量工程，支持业务疏导，可有效提高资源的利用效率;(3)恢复和复原能力，使网络在出现问题时仍能维持一定质量的业务，可以实现业务的快速恢复:(4)将光网资源与数据业务分布自动联系在一起，可根据用户需求动态分配带宽;(5)可以支持新的业务类型，诸如按需带宽业务和光层虚拟专用网(OVPN)等。

目前多粒度光节点结构主要分为反馈式和串行式两种不同的方案加以实现，本部分将对这两种方案进行比较分析。下面分别给出串行式和反馈式多粒度光节点的结构。为了比较的方便，这两种结构的输入输出光纤数目一致，各个粒度层次的交换能力也一致。

图1和图2给出了反馈式和串行式的多粒度光节点结构图。反馈式多粒度光节点结构主要由光纤交叉连接(FXC)、波带交叉连接(WBXC )、波长交叉连接(WXC)以及波长上下路模块组成。其中FXC和WBXC基于全光交叉连接模块实现，WXC可以采用全光方式实现，也可以采用O-E-O方式实现。这种结构的特点是输入光通道经过逐级解复用到小粒度的交叉连接模块进行交换以后，然后返回底层的大粒度交换模块。串行式的多粒度光节点结构由输入/输出级光纤交叉连接、输入/输出级波带交又连接、波长交叉连接和上下路模块组成。这种结构的特点是输入光通道依次经过各个粒度的交换模块，不需要再返回原先大粒度的交换模块。

图1 反馈式多粒度光节点结构

图2 串行式多粒度光节点结构