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OTN电交叉连接技术是以ODUk为颗粒进行映射、复用和交叉,这和传统SDH设备VC交叉比较类似。SDH设备具有VC-12低阶交叉能力和VC-4的高阶交叉能力,与此相对应,OTN电交叉设备也引入了高阶/低阶光通道数据单元(HO/LO ODU)。HO/LO如同SDH中的高阶/低阶容器的概念,LO ODU相当于业务层,用于适配不同速率和不同格式的业务;HO ODU相当于隧道层,用于提供一定带宽的传送能力,该层次化的结构支持业务板卡与线路板卡分离,使得网络部署更加灵活和经济。
交叉矩阵目前有两种常用的结构,即平方矩阵和CLOS矩阵。
(1)平方矩阵
单级交换矩阵也称为平方矩阵。有N个输入端、N个输出端。在某一连接建立期间,每横排与每纵列只能有一个交叉接点动作。单级交换矩阵,无阻塞,但所需交叉接点多,N×N矩阵,交叉接点数为N×N,例如N=64,则交叉接点总数为64×64=4096。从N个等效交叉时隙扩展至2N个等效交叉时隙,所需交叉矩阵单元会增加到2=4倍,依次类推,矩阵规模呈现平方增加。
(2)三级CLOS网
1954年由克洛斯(CLOS)首先提出了无阻塞条件。以三级CLOS网络为例,由输入级、中心级和输出级组成。输入和输出级实施空分(S)和时分(T)交换,而中心级只做空分交换,矩阵的典型配置形式为(TS-S-ST)。中心级的容量按规划设计的最大矩阵容量配置,扩容时只需增加输入级和输出级的矩阵容量即可。与平方矩阵相比,三级CLOS矩阵需要控制的交叉点数量大幅减少,适合于大容量交叉连接矩阵的实现。当广播业务不能超过25%时,这种矩阵对于单向和双向连接是无阻塞的。
如同SDH设备一样,OTN设备也会存在阻塞现象,业务一般经过ODUk封装后,通过背板总线进入交叉矩阵单元,如果业务自身颗粒度较大,例如ODU2,总线带宽就不会浪费,但是业务颗粒较小时,例如ODU1或ODU0,单独承载一个业务的这条总线的带宽不会用满,业务数量较多,总线被用尽,其他业务就无法实现交叉功能。
传统的OTN设备处理流程是异步处理流程,业务信号经ODU映射,进入交叉矩阵,再经过ODU成帧器,成为OTUk彩光口,反之亦然。这种实现方式首先是难以超大容量的ODUk交叉,对于所有粒度的ODUk难以实现无阻交叉。
电交叉连接设备的核心器件是交叉连接矩阵,用以实现N条输入信号中一定等级的各个支路之间任意的交叉连接。
理解电交叉首先要了解时隙的概念,对于OTN,就好像一个传送带,把一个个大车厢从一个地方传送到另一个地方。大车厢里根据需要装了很多小箱子,小箱子里又装了很多更小的箱子。最小的箱子就可能是64k,往上依次是2M、155M、622M、ODUk、光波长等。各种箱子都要标明目的地,当箱子到了目的地后就要卸下来,再把同样规格的其他箱子装入到卸下来箱子的位置,接着往下送。
接线盒内分线连接
网线的两种做法,一种是交叉线,一种是平行线;交叉线的做法是:一头采用568A标准,一头采用568B标准 ; 平行线的做法是:两头同为568A标准或5...
你看一下101图集就明白了。如图
OTN交叉连接设备所采用的实现方式看,有采用双核或者多核技术,有采用单核技术的。双核与多核技术是将包交换、ODUk交换与VC交换分别以各自的交换盘(或芯片)进行处理。业务盘和线路盘根据信号业务的分类分别调度到不同的交换盘(或芯片)进行交换调度。单核技术则是采用统一交换核心处理包交换、ODUk交换和VC交换。
至于交换内核的技术取向,有采用信元交换的,也有采用VC交叉的。有以下几种交换技术实现方式。
(1)信元与包交换技术
信元与包交换是将OTN业务分割成信元,利用包交换芯片进行调度,然后再恢复装载成OTN业务。数据分组业务可以直接用包交换芯片进行处理。
(2)空分交叉技术
空分交叉可以解决几乎所有的TDM业务交叉,但对包交换无能为力。在空分交换网络内,对各个接续,有一个独立的物理路由。供不同的连接用的路由没有公共点,并且在每个连接建立期间均保持这一路由。一条路由是由一组内部链路组成的,是通过按矩阵配置的交叉接点来相互连接的。交叉接点有两个稳定状态:开断状态和闭合状态。空分矩阵实际上是一种空间接线器,通常以电的形式将输入和输出在空间的某一点(或某几点)上实现物理连接,因而接续时间极短。
其最大的优点在于业务无关性,其最大的问题在于容量的限制。
(3)时分交叉技术
时分交换网络向用户提供的路由只是一个时隙,即仅在给定的时隙内,这条路由是指定给某一对用户使用的。在别的时间内则可能分配给别的用户使用。时分矩阵实际是一种时隙交换器,常用随机存储器来实现。通过将输入信号存储在不同的空间位置,利用读出控制电路控制在不同时隙中的时间读出不同列的内容,从而实现不同输入信号之间的时隙交换。这种矩阵的延时较大,远远大于空分矩阵。
当前的交叉芯片的实现技术主要有两种:一种是采用时分-空分-时分(TST)结构的交叉技术来实现,采用该技术,芯片电路规模小一点,但交叉连接的实现算法比较复杂,交叉连接的实现速度、重构性等方面有些不足;另一种结构是一种基于比特切割的实现方法,可以实现任意端口任意时隙之间的交叉,实现算法简单,容易级联与扩展,交叉连接的速度快,重构性强。
国外设备制造商偏重于ODUk与VC交换,国内市场则更重视ODUk与包交换。从技术的发展来看,相对于SDH交换而言,包交换应给予更多的重视与容量分配。从器件供应商以及OIF标准发展来看,OTN支持分组功能则很可能是今后一段时间的发展方向。
基于微机电系统光交叉连接的光学仿射变换
针对实现二维仿射变换的光学方法进行了研究。鉴于采用道威棱镜、反射镜和缩放透镜实现光学仿射变换具有调节困难、精度低、灵活性差和稳定性差等缺点,提出了基于光纤传像束和MEMS(微机电系统)光交叉连接的方法。通过利用MEMS光交叉连接可以实现任意端口间的交换特性,与光纤传像束结合能够用光学方法实现任意仿射变换。克服了上述问题。光学实验与数字仿真实验的对比有力地证实了该方法的优越性。
用摩擦力交叉连接的木质胶合板构件
英国:在伦敦设计节上,一个用于研究人造板抗弯能力和连接性能的木质构件非常引人注目。该木质构件由9 mm厚的桦木胶合板交叉连接而成,由英国木材研究与开发协会(TRADA)、建筑协会建筑学院和奥雅纳工程顾问公司共同设计完成。设计节期间,该构件在奥雅纳工程顾问公司伦敦办事处展出,随后将被拆卸并于10月7-8日在伯明翰木材展览会上展出。建筑协会课程指导教师Evan Greenberg说,该设计具有挑战性,结果证明该构件可以不用任何金属连接件,而完全依靠胶合板之间的咬合作用
光交叉连接器通常分为三类: 1. 光纤交叉连接器(fxc: fiber crossconnect) 2. 波长固定交叉连接器(wsxc: wavelength睸elective crossconnect) 3. 波长可变交叉连接器(wixc: wavelength interchanging crossconnect)
如上图所示:光交叉连接器主要由输入部分(放大器edfa,解复用dmux),光交叉连接部分(关交叉连接矩阵),输出部分(波长变换器oyu,均功器,复用器),控制和管理部分及其分插复用这五大部分组成。
光纤交叉连接器连接的是多路输入输出光纤,如下图所示,每根光纤中可以是多波长光信号。在交叉连接器中,只有空分交换开关,交换的基本单位是一路光纤,并不对多波长信号进行解复用,而是直接对波分复用光信号进行交叉连接。交叉连接器在wdm光网络中不能发挥多波长通道的灵活性,不能实现波长选路,因而很少在wdm网络结点中单独使用。