OXC在OTN网络中的部署策略与实践

OXC在OTN网络中的部署策略与实践

秦团卫  王庆伦  苏延和  孙元富  文茂军  王宏远

山东中移通信技术有限公司    山东济南    250000

摘要：随着新业务的不断涌现，对于传送网的容量和效率提出了更高要求， OTN技术应运而生。OTN通过引入波分复用技术（WDM），在传送网中构建起一个高效率的多业务传送平台，满足了日益增长的带宽需求，并可以灵活地应对各种业务的需求。而其中 OXC技术以其自身优异的性能及独特优势，已经成为 OTN技术中发展最为迅速的技术之一。本文从 OXC技术在 OTN网络中部署方式、方案选择、资源调度以及网络应用等方面进行了深入分析。

关键词：OXC；OTN网络；部署策略；实践

1.光交叉连接（OXC）技术基础介绍

光交叉连接（OXC）是一种非常重要的光互连技术，它的基本思想是通过光交换实现光信号的交叉连接与路由。其中，光交叉交叉连接技术以光交换为中心，根据预设的路径，将输入端的光信号传送至指定的输出端，以达到灵活的光信号变换与路由控制。

这种弹性来自于光学交换机的运作原理，它可以像一个电子网路中的路由器一样，来控制光讯号的路径。光开关主要有微机电系统（MEMS）、电吸收调制器（EAM）、光波导开关等。由于各种类型的光开关在速度、功耗、成本以及可靠性上都有很大的差别，所以在对其进行选择与设计时，要结合特定的应用要求加以取舍。

在光通信系统中，如何在较低的传输损耗下实现光交叉连接是一个非常重要的问题。因此，光交叉交叉连接系统要求在变换时，尽可能地减小光信号的损耗与失真，从而提高信号的质量与传输效率。在此基础上，提出了一种基于光交叉连接的新方法，即通过对网络中的光信号进行有效的控制与管理，从而达到对光信号的灵活监控。

2.光学交叉连接技术在光传送网络中的重要性

2.1提高网络带宽和容量

随着4G、5G等移动通信技术的发展，以及VR/AR、智能工厂、智能城市等新兴应用的兴起，对网络带宽和容量的需求不断增长。光学交叉连接技术通过实现光信号的交叉和交换，可在不影响传输性能的前提下，大幅度提高光传送网络的带宽和容量。

2.2简化网络架构

光学交叉连接技术可实现光信号的动态路由和交换，使得网络节点间的连接更加灵活。这种灵活性有助于简化网络架构，降低网络部署和维护成本。此外，光学交叉连接技术还能支持网络的自动化管理，进一步提高网络的可维护性和可扩展性。

2.3实现全光网络

全光网络是光传送网络的发展方向，其目标是实现光信号在网络中的全程传输，避免电信号的介入。光学交叉连接技术在全光网络中发挥着关键作用，它使得光信号能够在网络节点间自由交换和路由，为实现全光网络提供了技术保障。

2.4支持多粒度光交换

多粒度光交叉连接技术（ROADM）是光学交叉连接技术的一种重要发展方向，它支持不同波长、不同速率的光信号在网络中的交换。多粒度光交叉连接技术有助于提高网络资源的利用率，降低网络成本，同时为新兴应用提供更加灵活的传送支持。

3.OXC技术在光网络中的部署和实施

光网络中光交叉连接技术的部署与实现是一个非常复杂而又重要的环节，它包括硬件设备选择、网络拓扑结构、部署策略和系统优化。在实际应用中，光交叉连接技术的部署要综合考虑网络的规模、应用的要求和已有的网络架构。

首先，从硬件设备的选择上，针对网络的大小、应用的需要，选用适当的光跨越器是非常关键的。不同厂家生产的光交叉连接器件在交换容量、光信号转换率、兼容性等方面存在差异。本项目拟通过构建大容量、低延迟的光互连连接设备，实现大容量、低延迟的光互连连接，以满足海量数据传输与高速数据处理的需求。

其次，在 OXC技术部署过程中，网络的拓扑结构是一个非常重要的环节。在综合考虑节点布置、光纤接入、光信号路由等多种因素的基础上，结合具体的应用环境和要求，对网络的拓扑进行合理的设计。在一些场合，以城域网或广域网为例，采用层次化的网络体系结构能更好地完成信号的有效传输与管理。

同时，还应从网络的可靠性、安全性和可维护性三个方面对其进行全面的分析。为了保证网络的稳定和可靠，在大规模的网络部署过程中，我们必须将备份和失效恢复机制作为一项重要的工作。另外，为了使整个网络达到最优的性能与效率，还需要对系统进行适当的优化与配置。比如，部分电信运营商在建设大容量光网络的时候，将多个 OXC节点接入到网络中，利用智能路由等方法对数据业务进行优化，以提升网络的吞吐能力。

4.方案选择与实践

根据上述方案，结合实际案例的部署，在 OTN网络中可以通过 OXC设备和 SDH设备的配合部署实现。具体来说，在一张 OTN网络中，将核心节点和汇聚节点之间的城域 OTN传送平面部署 OXC设备，城域 OTN传送平面用来承载业务。然后将核心节点和汇聚节点之间的城域 OTN传送平面部署 SDH设备，作为连接骨干传输网和接入传输网的桥梁，从而实现跨域互联。在跨域互联的基础上，实现不同城域 OTN传送平面之间的互通互联，进而实现多业务的统一接入和调度。在具体部署上可以结合 OTN系统自身特点，从实际情况出发进行选择。

当一条业务光通道内接入了多个业务时， OXC设备可以通过其多通道复用功能进行光层的交叉连接；而当一条业务光通道内只有一个业务时， OXC设备则需要通过其交叉连接功能进行光层的交叉连接。不同的业务承载方式对应了不同的 OXC设备和 SDH设备。

5.光交叉连接（OXC）技术性能分析

5.1OXC技术性能参数介绍

光交叉连接技术的各项性能指标是衡量光网络效率、稳定性和灵活性的重要指标。其中包括时延、光信号衰减、交叉切换能力以及柔性等。

时延是衡量光互连交叉连接技术性能的一个主要指标。当光信号通过交叉联接时，必须考虑到其传递的时间。光交叉交叉连接系统中的延迟主要有信号传递延迟和光切换切换延迟两个方面。降低时延可以有效地改善系统的反应速度，特别是在一些要求即时资料传送的场合，例如财务交易、视讯呼叫等。

另外，由于光学信号在传播过程中会受到一定的衰减，从而降低了系统的整体性能。而光交叉交叉连接系统则要求在变换时尽量减少光信号的损耗，以保证信号的品质与可靠的传送。所以，光交叉连接件的衰减速率是一项重要的技术指标。

而交叉转换器的能力也是衡量光互连线性能的一个重要指标。它是指一个光交叉连接器件所能处理的光信号的数目，也就是一个通道的数目。大容量交叉交换技术可使多个光讯号在同一时间内被传送并传送，提升网路的资料传输速率与处理能力。

另外，在 OXC技术中，柔性也是一个很重要的考虑因素。光网络要求具有灵活的路由功能，能够实现多个端口间的快速交换与再分配。因此，评价光交叉连接系统的柔性，主要体现在系统对不同路由与切换要求的自适应，以及当网络拓扑发生改变时，系统能否迅速地进行自适应。

5.2光互连交叉连接技术的比较和分析

对光交叉连接技术进行分析和比较是评价各种交叉连接系统优劣的重要步骤。本项目以光交叉互连系统为研究对象，从时延、光信号衰减、交叉切换容量、柔性等多个角度出发，综合考虑了多个光交叉交叉互连系统的性能指标与性能指标。在此基础上，选取最适合于具体应用场合的光交叉连接技术。比如，研究不同厂家的光交叉连接器件在海量数据中心、长距离传输和边缘计算等应用环境下的性能，从而判断何种器件更适用于不同的应用场景。通过对光互连网络性能的分析与比较，可以促进光互连网络在多个应用场合下的高效率、高稳定性和高灵活性的要求。

6.光学交叉连接技术的发展趋势

6.1向更高容量和速率发展

随着5G、F5G等技术的推广，光学交叉连接技术将向更高容量和速率的方向发展。未来光传送网络将需要处理更大带宽的信号，光学交叉连接技术需要满足这一需求，提供更高的交换容量和速率。

6.2集成化和模块化发展

为了降低网络部署和维护成本，光学交叉连接技术将朝着集成化和模块化的方向发展。通过集成多种功能模块，实现光信号的处理、交叉和交换，提高设备的性能和可靠性。

6.3智能化和自动化控制

在光传送网络中，光学交叉连接技术将与其他关键技术（如SDN、NFV等）深度融合，实现网络的智能化和自动化控制。这将有助于提高网络的可维护性、可扩展性和灵活性，满足不断变化的业务需求。

结束语

光交叉连接（OXC）以其灵活的光信号变换与路由方式，在信息通讯等方面引起了重大变革。从理论上、实践上、性能指标、评价方法等方面，对光交叉连接技术的应用和性能进行了比较研究。面对日益增长的信息传输要求与技术进步，光交叉连接技术的优化与完善必将成为未来数字时代高效可靠通信的重要支撑。

参考文献

[1]祁志甫,龙瑞平.光交叉连接器OXC的结构性能分析[J].光子技术,2003(2):75-78,83.