4.4. Цифровой кроссовый коммутатор sdxc

Цифровой кроссовый коммутатор в транспортной сети выполняет функции узлово­го сетевого элемента. Цифровые кроссовые коммутаторы отличаются уровнями линейных интерфейсов (STM-N, N= 1, 4, 16, 64, 256), типами коммутационных матриц, уровнями коммутируемых соединений (VC-12, VC-3/4), эквивалентной ем­костью STM-1, местом применения (локальная или магистральная сеть), поддерж­кой функций резервирования.

Синхронные цифровые кроссовые коммутаторы обозначают SDXC (SDH Digital Cross-Connect). SDXC поддерживают следующие узловые функции:

• маршрутизацию VC-n/m, в том числе VC-n-Xv, VC-m-Xv, VC-n-Xc;

• трансляцию VC-n/m от одной точки к многим точкам (вещание);

• доступ к любым VC-n/m для тестирования;

• группирование VC-n/m;

• сортировку и перегруппировку VC-n/m;

• ввод/вывод VC-n/m;

• защиту соединений VC-n, VC-m, VC-n/m-Xv,c.

Необходимо отметить, что реализация ADM является частным случаем SDXC. В обозначение кроссового коммутатора заложена информация о функциональных возможностях по коммутации, например, LXC-64/4/1 — локальный кроссовый ком­мутатор уровня STM-64 с установлением соединений на уровнях VC-4 и VC-12. Пример обозначения цифрового кроссового коммутатора приведен на рис. 4.18. Обозначение показывает, что операции кроссирования в узле для VC-12, VC-3, VC- 4 выполняются с согласованием фаз в компонентных (TU-12, 3) и административ­ных блоках (AU-4).

Эквивалентным размером кроссового коммутатора является число интерфейсов STM-1, например, 32STM-1, 128STM-1, 256STM-1, 1024STM-1, 2048STM-1 и т.д. Кроссовые коммутаторы аналогично ADM имеют развитые функции синхрониза­ции и управления. Кроссовый коммутатор также может включаться в сеть ASON.

4.5. Оптический сетевой элемент с функциями

OADM/ROADM/OC

Составной частью современных сетевых элементов становятся оптические узлы мно­говолновой передачи. Одним из важнейших узлов, который относится к разряду клю­чевых в оптических транспортных сетях, принято считать оптический мультиплексор выделения/ввода OADM. С его помощью в многоволновой сети возможен доступ к отдельным волновым каналам. Известны реализации мультиплексоров на основе во­локонных брэгговских решеток, настроенных на фиксированные волны, дифракцион­ных решеток на волноводном массиве AWG (Arrayed-Waveguide Grating) и т.д. На рис. 4.19 представлена упрощенная схема OADM на фиксированные волны. Упро­щение связано с обозначением только одного направления передачи (слева направо). С помощью управляемых оптических ключей возможен доступ к отдельным волнам (в примере это 4 волны). Ключи могут иметь электромеханическое (микрозеркала) или электрооптическое управление коммутацией. Управляемые аттенюаторы позво­ляют выравнивать уровень мощности оптических каналов. С помощью разветвителей и фотодетекторов создана возможность контроля мощности каждого канала.

В приведенном примере OADM показано: разделение волн Я1...Х4 в демультип- лексоре; вывод волн Xi и Х₄ и введение на их место А* и А* с другим трафиком; от­ветвление части мощности А₃ (функция «вещания») и пропуск без доступа волны Х₂. Этот пример отражает схему без перестройки OADM. Для повышения гибкости сетевого элемента в оптической сети необходимо иметь возможность селекции волн с перестройкой, группирование волн, изменение длины волны передачи и т.д.

Указанные функции в настоящее время поддерживают перестраиваемые ROADM-мультиплексоры (Reconfigurate OADM). Преимущества ROADM состоят в возможностях ввода/вывода с удаленным контролем, добавлении и пропускании волн без преобразования и с преобразованием оптического сигнала в электриче­ский. В зависимости от технологии частотного фильтрования и функций коммута­ции ROADM разделяют на:

• дискретные ROADM;

• частотные изоляторы;

• частотные изоляторы с встроенными планарными оптическими волноводами;

• частотно-селективные с коммутацией и преобразованием волн. Пример построения последнего приведен на рис. 4.20.

Первые виды ROADM базировались в своих конструкциях на дискретных опто- механических коммутаторах, фильтрах и регулируемых аттенюаторах типа VOA (Variable Optical Attenuators). Это приводило к существенным потерям мощности в схемах, сложным настройкам и высокой стоимости изделий.

Интеграция оптических компонентов в структуры частотно-селективных пере­ключателей WSS (Wavelength Selective Switch) позволила объединить в WSS ROADM четыре функции, которые ранее выполнялись отдельными устройствами:

• гибкий процесс ввода-вывода при использовании любых «бесцветных» пор­тов (см. рис. 4.20, AJ;

• динамический контроль входной мощности;

• динамическое выравнивание мощности;

• непрерывный мониторинг всех оптических каналов.

По сравнению с известными мультиплексорами OADM мультиплексоры WSS ROADM в три раза компактнее, в четыре раза дешевле и вносят в три раза меньше потерь оптической мощности.

Более сложную архитектуру имеют узлы выделения и ввода оптических транс­портных модулей ОТМ с доступом к волновым каналам ОСЬ. В них используются оптические усилители модулей, мультиплексоры и демультиплексоры двух ступе­ней ОТМр.т и OCGi.l (рис. 4.21). При полномасштабной реализации узлов с опти­ческой кроссовой коммутацией к структуре узла добавляются соответствующие коммутирующие матрицы оптических модулей и оптических каналов OXC (Optical xCross Connect - оптическая кроссовая коммутация) (рис. 4.22). Оптические каналы начинаются и заканчиваются транспондерными блоками. Каналы пользователей имеют электрические и оптические подключения.