3.4 传送平面
传送平面是由包括交换实体在内的传送网元所组成的物理平面,它在控制平面的控制下实现信息的传送。
ASON的传送平面与传统光网络相似,也由光结点和光缆链路组成,其中光缆链路部分延用了传统光网络的技术,而光结点具备交叉连接和上/下路功能,成为信号的交叉连接点、业务分插的交汇点、网络管理系统的切入点、信号功率的放大点和传输中数字信号的再生点等,其中的核心部分是大容量交叉矩阵模块,具体实现可以采用光电光(OEO)方式、全光方式(如光交叉连接器OXC)和光分插复用器(OADM)或光电混合方式等。
3.4.1 概述
传送平面的ASON网元应是具有多种交换功能的设备,可以在不同的层面上支持不同类型的交换:对光纤端口进行交换的光纤交换设备,对波长进行交换的OXC,可灵活上下波长的光分插复用设备OADM,可对VC或级联VC进行交叉连接的电带宽交换设备。
虽然ASON的核心是控制平面技术,但其物理的实现离不开传送平面中的光结点的支撑,因此,研究在ASON环境下的光结点结构方案具有重要的应用价值。
1.决定光结点技术特征的因素
(1)容量方面主要有总吞吐能力、总的线路端口数、单纤复用波长数、单波传输速率、上/下路端口数等;
(2)功能方面主要有环路支持、保护恢复、无阻交叉、广播发送、波长变换、性能监测、端口类型等;
(3)颗粒度方面主要有多粒度还是单粒度、大颗粒还是小颗粒等;
(4)交换方面主要有可重构无阻塞、严格无阻塞以及大容量交叉连接矩阵算法等;
(5)结构方面主要有核心交叉矩阵是采用光电光(OEO)方式、全光(OOO)方式还是光电混合方式等。
2.核心交叉矩阵的结构方式
1)OEO方式
所谓光电光方式是指先将输入的光信号转变成电信号,在电域上完成信号处理,再变成光信号输出。
OEO方式接口种类丰富,包括各种SDH接口、以太网接口等;它可以完成基于STM-1、STM-4、STM-16、STM-64等各种粒度的交叉连接;它可以修复因色散、噪声等引起的信号损伤,可对业务信号进行性能监测等;支持多种保护与恢复类型等。现阶段组成ASON网络结点的设备大多是电带宽交换设备。
2)OOO方式
全光方式是指不经过任何光电变换,直接在光域上实现交叉互连调度功能。
OOO方式容量大,可实现光纤、波带、波长等颗粒度交换,对传输速率透明。但目前因缺乏真正的光处理技术,所以在处理过程中不能修复因色散、噪声等引起的光信号损伤,由于目前尚无成熟的光开关技术,真正动态的OADM及OXC都未实用化。
3)混合方式
混合方式是将光电光方式和全光方式两者结合使用。结合两种方式在接口、颗粒度等方面的特点,共为一体,针对不同的业务分别使用,但在控制平面实现技术和协调工作等方面有较大难度。
3.4.2 OEO方式
目前电的高速交换元器件发展迅猛,大容量电子交换芯片从之前的概念很快发展为实用产品,因此根据实际需求、业务接口、性能控制和技术成熟度等,现在ASON设备多数采用OEO方式。
1)OEO方式的特点
OEO方式面向应用具有以下几个特点:
(1)目前电子器件价格相对同等规模的光子器件价格较低;
(2)商用芯片的支持,可实现基于VC-4颗粒度的大容量交叉矩阵,可以完成业务的会聚和疏导等功能;
(3)结点容量可以做得较大,电器件的封装规模一般都比较大,单器件的交换端口数量比较多,且容易组成多级矩阵网络;
(4)结点内部引入电的再生处理,可实现波长变换、信号再生、功率均衡、广播发送、性能监视等功能;
(5)与现有各种基于电的技术设备(如SDH、GE等)有着密切联系,接口与功能衔接更加简单容易;
(6)电子技术本身比较成熟,可靠性较高。
2)OEO方式应用需考虑的问题
在应用OEO方式时,也必须考虑一些其他的问题,例如,芯片互连与大容量无阻塞矩阵如何实现;如果结点内部需要大量光电变换部件,结点总的成本仍然很大;电子交换单元本身集成度高、端口密度大,因此在结构设计和电路布局方面十分复杂等。
3.4.3 应用模式
OEO和OOO类型的光结点方式各有技术特色和应用特点,面对不同的应用需求和成本因素,可以采用不同的解决思路。如,当需要对高速率(10Gbps或更高)的信号尽量透明地转发(支持长距离传输)时,可采用OOO方式;而需要以2.5Gbps及以下速率为单位,结点以对信号进行分插、调度和解复用处理为主时,可采用OEO方式。
目前制约ASON传送平面发展的主要瓶颈集中在结点交换技术,在现阶段,OEO方式能够满足目前业务的需求,随着业务量的不断增加和传输技术的不断进行,全光交换将逐步走向商用,多种交换技术将在未来网络中发挥各自的作用。