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超低消耗大矩阵光开关正在C/D/C ROADM构造中的运用

4/20/2016,光纤在线讯:远几年,运营商和装备商对C/D(无色、无方背)光节点光网络构造示意出很大乐趣,这类网络构造正在本文参考文献1-5中有过一系列研讨和议论。C/D(无色、无方背)构造能许可来自恣意节点偏向的光旌旗灯号,经由过程竖立链接衔接到任何高低路收发模块上。因为许多C/D(无色、无方背)构造存在一定程度的波长壅塞,因而我们增添了“Contentionless无抵触”那一特定功用形貌,用来辨别无壅塞和有壅塞的网络构造。本文中,我们形貌了一种最新设想研发的无色、无方背、无抵触(C/D/C)光网络构造,该构造中运用了超低消耗光开关矩阵。
C/D/C构造的上风

      运营商关于网络有一个最基本要求,却经常被人人疏忽,那就是期望“连结光网络管理只管简朴,没有分外的且不必要的运营划定规矩”。正在更高的网络层有很多运转的限定,幻想状况下,位于底层的光网络层节点之间应当具有简朴、天真、通明的途径,并具较少泛起业务抵触。别的,接入业务的增进会致使正在中心网运用大量的波长,关于网络灵活性提出更高要求,制止波长抵触频仍泛起。新的波长业务抵触、光的网状网的珍爱、弗成预知的业务增进和对计划性的保护事情的连续需求,增添了人们对光网络层灵活性设置要求的日趋提拔。

      近年来,波长挑选开关(WSS)的运用处理了怎样近程设置波长旁路节点的题目。WSS能够供应构建多自由度节点,许可经由过程光网状网竖立波长途径的功用,而无需OEO的转换。然则,上/下路端仍旧存在还没有处理的题目:
1、运营商发明节点的业务络续增添,很易提早展望所需的上/下路通道的百分比。
2、运营商期望实现无色事情,以充分利用可调谐收发模块的波长资本。
3、幻想的光收发模块是无方向性的,那意味着单个模块能够运用到任何偏向。
4、运营商需求下路来自差别节点的多个雷同波长。无抵触节点设想能够制止庞大的波长分派划定规矩,改进跟着网络业务增添引发的壅塞可能性,提早新网络建立,降低成本。

        人们曾思索过正在光上/下路采用完全无壅塞的光开关,但NxM光开关本钱过于高贵,而且光学消耗较下。同时,C/D/C功用正在事先并不是需要需求,而当前光网状网及支持手艺正在逐步成为实际,C/D/C功用也变得非常要害。正在已往的几年中,光开关手艺快速生长并日趋成熟,本钱逐步低落,超低消耗的大矩阵光开关也曾经正在市场中获得成熟运用。
      曾光网络中增添C/D/C功用需求以增添积累消耗为价值,本文中,我们背人人引见一个完整天真的C/D/C网络构造,该构造接纳消耗小于2dB的光开关矩阵产物,从而包管体系整体消耗掌握正在节点许可范围内。

C/D/C上/下路网络构造
      C/D/C的要害要求包孕:光纤对数(节点自由度)、每光纤许可波长数量、无抵触时能够上路和下路的业务百分比。连结较小的光消耗能够削减关于分外放大的需求,同时,削减旌旗灯号毁伤也非常重要。
      一般来说,C/D/C构造的要求是自由度从2个扩展到6个或8个,每根光纤中有96个波长。关于大的节点,上/下路比例一样平常要求到达业务的50%。关于小的节点,上/下路比例要求到达50%-100%。图1给出了一个知足这些要求的完好的C/D/C/上/下路构造。正在这个例子中,我们聚焦正在6个自由度,高低路比例为50%的节点。该架构能够涵盖2个到8个或更多自由度的构造。
上/下路局部是该构造的新奇之处。它由两级组成:第一级含有波长复用器和光开关,第二级由2:1分路器组成。抵达的业务经由过程一个1:2的分束器衔接到下路端口。上路业务经由过程WSS的一个端口衔接到纵贯途径。该构造是一个对称的构造,由于上路和下路的功用是完整相反的。这个构造为一套完整的C/D/C构造,有6个自由度节点,每根光纤有96个波长(最多有576个波长)和最多到50%上/下路比(最多有288个上/下路波长)。正在这个C/D/C构造中,任何波长组合(最高288个波长)能够衔接到恣意的收发模块。该构造分为2个自力的局部,一部分是用于纵贯业务,另外一局部是用于上/下路业务。为了正在纵贯途径之间交流波长,这里接纳了一个尺度的播送和挑选构造,包罗分光器和WSS。尽人皆知,WDM业务旌旗灯号从每一个输入光纤传输到每一个输出光纤,输出WSS把来自差别输入光纤的旌旗灯号合起来,并壅塞不需要的旌旗灯号,该构造正在全球范围内的网络中获得布置。这类构造关于正在纵贯途径之间交流波长异常有用,然则关于交流上/下路业务不是很有用。
      所有的输入业务(下路和纵贯)起首经由一个波长复用器将每一个WDM波长离开,然后衔接到一个NxM矩阵光开关的输入端口上。为了简化光纤衔接,复用器能够取光开关集成在一起。不需要高低路的波长,光开关只要不衔接输出端口便能够简朴的把这些波长阻断。光开关的巨细取决于输入波长的数目和高低路收发模块的数目。纵贯端开关的巨细取决于第一级的光开关是怎样支解的。正在这个例子中,我们运用2个开关支解,每一个开关处置惩罚3个光纤,每根光纤有96个波长,因而要求有288个线路侧开关端口。由于收发模块的数目有可能多达288个,因而需求288个当地光开关端口。全部构造要求两个288*288的光开关,离别用于上路和下路端。经由过程把第一级的开关支解成两个开关地区,第二级只需求一个2:1的分光器或一个2*1开关把收发模块衔接到第一级光开关任何一个分区。正在这类构造中,收发模块能够接纳差别波长做为上路和下路波长。有许多要领去支解第一级光开关。正在这个例子中,我们有2个开关,每一个处置惩罚3个光纤的旌旗灯号。固然,也能够接纳一个大的576x576的光开关,能够制止运用第二级开关。然则,关于沉载的体系,那将增添前期投资本钱,而且这么大的低消耗开关正在当前一样平常很易得到。别的一个大端口光开关可能会引入弗成接管的单点生效可靠性风险。把一个开关分红两个,能够节约初始硬件本钱50%。正在最先安装时,只需求安装四个中的两个288x288的光开关(1和2)去处置惩罚前三个光纤自由度。当节点自由度凌驾3个时,能够无缝的增加别的两个光开关(3和4)。第二级的分束器能够独立于发射机安装,由于2:1分光器是无源器件,他们能够集成到收发模块的线卡上,无需别的的第二级开关。该体系借能够运用更多的光开关停止支解,每一个纵贯光纤一个开关,以低落初始本钱。然则跟着光开关支解的增添,每一个下路波长需求更多的光开关端口,致使全部节点的本钱进步。另有,增添开关支解数量M凌驾2,会增添第二级开关的复杂性,需求1:M耦合器或1xM开关。

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