最近這段時(shí)間，小棗君反復(fù)給大家介紹了全光網(wǎng)絡(luò)（AON，All-Optical Network）。
我們知道，光網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的基石，是基礎(chǔ)設(shè)施中的基礎(chǔ)設(shè)施。
如果沒有強(qiáng)大的光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支撐，包括8K視頻、VR/AR、智慧工廠、智慧城市、智慧交通在內(nèi)的大帶寬、低時(shí)延應(yīng)用場景，都無法完美實(shí)現(xiàn)。5G、F5G，也會(huì)變成浮云。
目前，光網(wǎng)絡(luò)正在堅(jiān)定不移地朝著全光網(wǎng)的方向發(fā)展，已經(jīng)逐步走入了2.0時(shí)代。
之前我介紹ROADM（關(guān)于ROADM的入門科普）的時(shí)候，和大家說過，ROADM是全光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。它的主要目的，是在線路“光化”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)“光化”（光交換）。
ROADM演進(jìn)到CDC-F ROADM，基本上實(shí)現(xiàn)了極強(qiáng)的光交換能力。但是，它仍然不是全光網(wǎng)的終極解決方案。
ROADM存在一些問題。其中最大的一個(gè)問題，就是連纖復(fù)雜。
ROADM通常都是按照業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，進(jìn)行光纖逐一連接。隨著時(shí)間的推移，規(guī)劃可能發(fā)生變更，或者網(wǎng)絡(luò)需要調(diào)整，就會(huì)不斷地增加光纖。
久而久之，就導(dǎo)致連纖變得混亂不堪，給運(yùn)維帶來困難。采用ROADM的方式，機(jī)架數(shù)量也比較多，占用空間較大。
于是，更好更合適的全光交換技術(shù)就被推到了臺前，那就是OXC。
OXC，全稱是optical cross-connect，光交叉連接。
和ROADM一樣，OXC也是一種能在不同的光路徑之間，進(jìn)行光信號交換的光傳輸設(shè)備。
OXC這個(gè)概念，其實(shí)早在2000年左右就已經(jīng)有了。某種意義上來說，ROADM是OXC的一種特殊實(shí)現(xiàn)，OXC包含了ROADM。
從傳統(tǒng)架構(gòu)上來看，OXC由光交叉連接矩陣 、輸入接口、輸出接口 、管理控制單元等模塊組成 。光交叉連接矩陣是OXC的核心。
所謂矩陣，其實(shí)就是一個(gè)內(nèi)部任意端口兩兩互聯(lián)的“盒子”。
我們直接結(jié)合某大廠的OXC設(shè)備架構(gòu)來進(jìn)行講解。
該OXC設(shè)備主要由光線路板、光背板和光支路板組成。
一般來說，線路板的每個(gè)槽位對應(yīng)一個(gè)方向。當(dāng)光路信號進(jìn)入之后，通過WSS（Wavelength Selective Switch，波長選擇開關(guān)），“拆成”N路波長信號。
我在ROADM的文章中詳細(xì)介紹過WSS。WSS的誕生，直接催生了ROADM。
早先的WSS開關(guān)，采用的是MEMS機(jī)械式架構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)故障率高，可靠性查。
后來，演進(jìn)為LCoS（硅基液晶）方案，原生支持靈活柵格（Flexi-Grid）功能，支持可變channel寬度以及超級通道，可靠性明顯高于MEMS。
LCoS WSS結(jié)構(gòu)
LCoS方案原理上是通過相位控制波長選擇，沒有機(jī)械振動(dòng)，上下波無光放，方向維度可達(dá)32維，實(shí)現(xiàn)超大交叉容量，且功耗更低。
波長光信號通過光連接器，從光線路板進(jìn)入光背板。
光背板是OXC和ROADM的重要區(qū)別，擁有很高的技術(shù)含量。它相當(dāng)于把很多根光纖，印刷在一張紙上，實(shí)現(xiàn)光路連接。
光背板提供了超大交換容量支持，以及納秒級時(shí)延。
波長光信號從光背板出來之后，進(jìn)入光支路板，通過增加一級LCoS晶面調(diào)節(jié)，來構(gòu)建N×M WSS。
大家也看出來了，OXC和ROADM非常類似，只不過OXC引入了光背板這樣的硬件，取代了內(nèi)部光纖盒，實(shí)現(xiàn)了架內(nèi)免光纖連接，“0”跳纖，從而避免了人為操作失誤，提高了系統(tǒng)可靠性。
OXC也帶來了更為靈活的配置能力?；贠XC和它的交換矩陣，工程師只需要通過網(wǎng)管進(jìn)行數(shù)據(jù)配置（波長配置），就能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速開通（分鐘級）。
以上，就是OXC的架構(gòu)和特點(diǎn)。
如今，OXC作為全光交叉平臺，具備大維度無阻塞交換能力，具有極高的交叉調(diào)動(dòng)容量。
OXC的作用，就是服務(wù)于全光交換和全光調(diào)度。
那么，為什么我們一定要將“光”進(jìn)行到底？為什么光要對電“步步緊逼”？
說白了，既為了性能，也為了成本。強(qiáng)推全光交換，就是在光通信里面搞很多的立交橋，實(shí)現(xiàn)波長的一跳直達(dá)。
波長的一跳直達(dá)，相比逐跳轉(zhuǎn)發(fā)，節(jié)省了環(huán)節(jié)，可以顯著降低時(shí)延。
越靠近物理層，工作功耗越低，在物理層就實(shí)現(xiàn)信號的調(diào)度和轉(zhuǎn)化，就光不就電，可以降低功耗，節(jié)約能源，節(jié)約成本。
好啦，關(guān)于OXC的內(nèi)容，簡單介紹完畢。感謝大家的耐心觀看，我們下期再見！
1、《全光交叉技術(shù)演進(jìn)淺析》，曹麗、蔣東君
2、《華為提供的OXC全光交叉平臺將如何使能全光網(wǎng)2.0建設(shè)》
3、《光交叉連接設(shè)備（OXC）的基本功能及組成原理》，彭肖
4、《對話》欄目，“超高清視頻帶來的產(chǎn)業(yè)誘惑”，央視
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