多粒度光交換技術(shù),多粒度光交換技術(shù)原理是什么?

常規(guī)的光交叉連接設(shè)備(OXC)想在單一波長(zhǎng)粒度下解決光的交叉連接及波長(zhǎng)變換等問(wèn)題，盡管節(jié)點(diǎn)的交叉連接能力很強(qiáng)，但是交叉規(guī)模受限、成本高、靈活性差、擴(kuò)展比較困難。多粒度光交換技術(shù)則可以有效避免上述問(wèn)題，通過(guò)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(shí)借助對(duì)節(jié)點(diǎn)傳送結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了設(shè)備功能，降低了成本，更加符合未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的實(shí)際特點(diǎn)。多粒度光網(wǎng)絡(luò)采用物理層面的綁定機(jī)制，降低了網(wǎng)絡(luò)成本和節(jié)點(diǎn)規(guī)模。但是這種物理結(jié)構(gòu)上的改變也為控制層面提出了新的要求。 IETF的通用多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLS)采用基于標(biāo)簽交換路徑(LSP)的控制機(jī)制，并且定義了多種粒度的光層業(yè)務(wù)流。基于GMPLS信令機(jī)制的控制平面和多粒度光節(jié)點(diǎn)相互結(jié)合，支持與IP/MPLS相類似的路由和信令實(shí)體，是目前多粒度光網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)。但是GMPLS協(xié)議體系中并沒(méi)有給出與多粒度光網(wǎng)絡(luò)相對(duì)應(yīng)的信令控制流程，同時(shí)多粒度標(biāo)簽和本地節(jié)點(diǎn)資源的映射問(wèn)題也有待解決。

多粒度交換將能夠提供從分組、幀(信元)、時(shí)隙、波長(zhǎng)、波帶以及光纖等多種帶寬粒度的交換。多粒度交換節(jié)點(diǎn)直接在光層上按需動(dòng)態(tài)分配資源，通過(guò)公共的控制平面靈活地提供服務(wù)，而且，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)服務(wù)的需要提供各種服務(wù)等級(jí)和保護(hù)機(jī)制。多粒度交換技術(shù)除繼承了光傳送網(wǎng)的主要特點(diǎn)外，還具備以下突出優(yōu)點(diǎn):(1)簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，降低成本;(2)支持流量工程，支持業(yè)務(wù)疏導(dǎo)，可有效提高資源的利用效率;(3)恢復(fù)和復(fù)原能力，使網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)仍能維持一定質(zhì)量的業(yè)務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速恢復(fù):(4)將光網(wǎng)資源與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布自動(dòng)聯(lián)系在一起，可根據(jù)用戶需求動(dòng)態(tài)分配帶寬;(5)可以支持新的業(yè)務(wù)類型，諸如按需帶寬業(yè)務(wù)和光層虛擬專用網(wǎng)(OVPN)等。

目前多粒度光節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)主要分為反饋式和串行式兩種不同的方案加以實(shí)現(xiàn)，本部分將對(duì)這兩種方案進(jìn)行比較分析。下面分別給出串行式和反饋式多粒度光節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。為了比較的方便，這兩種結(jié)構(gòu)的輸入輸出光纖數(shù)目一致，各個(gè)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(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。反饋式多粒度光節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)主要由光纖交叉連接(FXC)、波帶交叉連接(WBXC )、波長(zhǎng)交叉連接(WXC)以及波長(zhǎng)上下路模塊組成。其中FXC和WBXC基于全光交叉連接模塊實(shí)現(xiàn)，WXC可以采用全光方式實(shí)現(xiàn)，也可以采用O-E-O方式實(shí)現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是輸入光通道經(jīng)過(guò)逐級(jí)解復(fù)用到小粒度的交叉連接模塊進(jìn)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(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)由輸入/輸出級(jí)光纖交叉連接、輸入/輸出級(jí)波帶交又連接、波長(zhǎng)交叉連接和上下路模塊組成。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是輸入光通道依次經(jīng)過(guò)各個(gè)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(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

圖2 串行式多粒度光節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)