Ìyípadà ìmọ̀-ẹ̀rọ ti Optical Cross-Connect (OXC)

OXC (ìsopọ̀pọ̀ optical) jẹ́ ẹ̀yà tuntun ti ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer).

Gẹ́gẹ́ bí ohun pàtàkì tí ó ń yí àwọn nẹ́ẹ̀tìwọ́ọ̀kì optíkì padà, ìwọ̀n àti iye owó tí àwọn ìsopọ̀ alágbékalẹ̀ optíkì (OXCs) ń lò kìí ṣe pé ó ń pinnu bí àwọn ẹ̀rọ ayélujára ṣe lè yípadà nìkan, ṣùgbọ́n ó tún ń nípa lórí iye owó ìkọ́lé àti ìṣiṣẹ́ àti ìtọ́jú àwọn nẹ́ẹ̀tìwọ́ọ̀kì optíkì ńláńlá. Oríṣiríṣi OXC ń fi ìyàtọ̀ pàtàkì hàn nínú àwòrán ilé àti ìṣiṣẹ́ iṣẹ́.

Àwòrán tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí ṣàfihàn ìlànà CDC-OXC (Aláwọ̀ Directionless Contentionless Optical Cross-Connect) àṣà ìbílẹ̀, èyí tó ń lo àwọn yíyípo yíyàn ìgbì omi (WSSs). Ní ​​ẹ̀gbẹ́ ìlà, 1 × N àti N × 1 WSSs ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn modulu ingress/egress, nígbàtí M × K WSSs ní ẹ̀gbẹ́ add/drop ń ṣàkóso ìfikún àti ìfàsẹ́yìn àwọn ìgbì omi. Àwọn modulu wọ̀nyí ni a so pọ̀ mọ́ ara wọn nípasẹ̀ àwọn okùn optical nínú ìpìlẹ̀ OXC.

Àwòrán: Ìlànà Ìbílẹ̀ CDC-OXC

Èyí tún lè ṣeé ṣe nípa yíyí backplane padà sí Spanke network, èyí tí yóò mú kí Spanke-OXC wa jẹ́ àgbékalẹ̀ rẹ̀.

Àwòrán: Spanke-OXC Architecture

Àwòrán tó wà lókè yìí fi hàn pé ní ẹ̀gbẹ́ ìlà, OXC ní í ṣe pẹ̀lú oríṣi ibùdó méjì: àwọn ibùdó ìtọ́sọ́nà àti àwọn ibùdó okùn. Ibùdó ìtọ́sọ́nà kọ̀ọ̀kan bá ìtọ́sọ́nà àgbègbè ti OXC mu nínú ẹ̀rọ ìsopọ̀mọ́ra, nígbàtí ibùdó ìtọ́sọ́nà kọ̀ọ̀kan dúró fún àwọn okùn ìtọ́sọ́nà méjì láàárín ibùdó ìtọ́sọ́nà. Ibùdó ìtọ́sọ́nà kan ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ okùn ìtọ́sọ́nà méjì (ìyẹn ni, àwọn ibùdó okùn púpọ̀).

Bó tilẹ̀ jẹ́ pé OXC tí ó wà ní Spanke ṣe àṣeyọrí ìyípadà tí kò ní ìdènà nípasẹ̀ àwòrán backplane tí ó sopọ̀ mọ́ ara wọn pátápátá, àwọn ààlà rẹ̀ di ohun tí ó ṣe pàtàkì bí ìlọsókè ìrìnnà nẹ́tíwọ́ọ̀kì ṣe ń pọ̀ sí i. Ààlà iye ibudo ti àwọn ìyípadà ìpele ìpele ìṣòwò (WSSs) (fún àpẹẹrẹ, iye tí ó pọ̀ jùlọ lọ́wọ́lọ́wọ́ tí a ń ṣe àtìlẹ́yìn rẹ̀ jẹ́ ibudo 1×48, gẹ́gẹ́ bí FlexGrid Twin 1×48 ti Finisar) túmọ̀ sí wípé fífẹ̀ ìwọ̀n OXC síi nílò láti rọ́pò gbogbo ohun èlò, èyí tí ó jẹ́ owó tí ó sì ń dènà àtúnlò àwọn ohun èlò tí ó wà tẹ́lẹ̀.

Kódà pẹ̀lú ìgbékalẹ̀ OXC oníwọ̀n gíga tí ó dá lórí àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì Clos, ó ṣì gbẹ́kẹ̀lé àwọn M×N WSSs olówó gọbọi, èyí tí ó mú kí ó ṣòro láti pàdé àwọn ìbéèrè ìdàgbàsókè àfikún.

Láti yanjú ìpèníjà yìí, àwọn olùwádìí ti dámọ̀ràn ètò ìṣiṣẹ́ aláwọ̀ tuntun kan: HMWC-OXC (Hybrid MEMS àti WSS Clos Network). Nípa sísopọ̀ àwọn ètò microelectromechanical (MEMS) àti WSS pọ̀, ètò ìṣiṣẹ́ yìí ń ṣe àtìlẹ́yìn fún iṣẹ́ tí kò ní ìdènà nígbàtí ó ń ṣe àtìlẹ́yìn fún àwọn agbára “sanwó-bí-o-ṣe-ń-dàgbà”, tí ó ń pèsè ọ̀nà ìgbéga tí ó munadoko fún àwọn olùṣiṣẹ́ nẹ́tíwọ́ọ̀kì optíkì.

Apẹrẹ pataki ti HMWC-OXC wa ninu eto nẹtiwọọki Clos oni-apa mẹta rẹ.

Àwòrán: Ìgbékalẹ̀ Spanke-OXC tí a gbé kalẹ̀ lórí àwọn Nẹ́tíwọ́ọ̀kì HMWC

Àwọn ìyípadà opitika MEMS oníwọ̀n gíga ni a gbé kalẹ̀ ní àwọn ìpele ìfàwọlé àti ìjáde, bí ìwọ̀n 512×512 tí ìmọ̀-ẹ̀rọ ìsinsìnyí ń ṣe àtìlẹ́yìn lọ́wọ́lọ́wọ́, láti ṣẹ̀dá adágún ibudo ńlá kan. Ìpele àárín náà ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn modulu Spanke-OXC kéékèèké, tí a so pọ̀ mọ́ ara wọn nípasẹ̀ “àwọn ibudo T” láti dín ìdènà inú kù.

Ní ìpele àkọ́kọ́, àwọn olùṣiṣẹ́ lè kọ́ àwọn ètò ìṣiṣẹ́ tí a gbé kalẹ̀ lórí Spanke-OXC tí ó wà tẹ́lẹ̀ (fún àpẹẹrẹ, ìwọ̀n 4×4), kí wọ́n kàn lo àwọn switches MEMS (fún àpẹẹrẹ, 32×32) ní àwọn ìpele ìtẹ̀wọlé àti ìjáde, nígbà tí wọ́n ń pa module Spanke-OXC kan mọ́ ní ìpele àárín (nínú ọ̀ràn yìí, iye àwọn ibudo T jẹ́ òdo). Bí àwọn ohun tí a nílò láti ṣe nẹ́tíwọ́ọ̀kì bá ń pọ̀ sí i, a máa ń fi àwọn modulu Spanke-OXC tuntun kún ìpele àárín díẹ̀díẹ̀, a sì ń ṣètò àwọn ibudo T láti so àwọn modulu pọ̀.

Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá ń fẹ̀ iye àwọn modulu àárín láti ọ̀kan sí méjì, a ṣètò iye àwọn ibudo T sí ọ̀kan, èyí tí ó ń mú kí àpapọ̀ ìwọ̀n náà pọ̀ sí láti mẹ́rin sí mẹ́fà.

Àwòrán: Àpẹẹrẹ HMWC-OXC

Ilana yii tẹle idiwọn paramita M > N × (S − T), nibiti:

M jẹ́ iye àwọn èbúté MEMS,
N ni iye awọn modulu fẹlẹfẹlẹ agbedemeji,
S ni iye awọn ibudo ninu Spanke-OXC kan, ati
T jẹ́ iye àwọn èbúté tí a so pọ̀ mọ́ ara wọn.

Nípa ṣíṣe àtúnṣe àwọn pàrámítà wọ̀nyí pẹ̀lú agbára, HMWC-OXC lè ṣe àtìlẹ́yìn fún ìfẹ̀sí díẹ̀díẹ̀ láti ìwọ̀n ìbẹ̀rẹ̀ sí ìwọ̀n àfojúsùn kan (fún àpẹẹrẹ, 64×64) láìsí rọ́pò gbogbo àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ lẹ́ẹ̀kan náà.

Láti fìdí iṣẹ́ gidi ti ilé-ẹ̀kọ́ yìí múlẹ̀, ẹgbẹ́ ìwádìí náà ṣe àwọn àyẹ̀wò àgbéyẹ̀wò tí ó dá lórí àwọn ìbéèrè ọ̀nà opitika oníyípadà.

Àwòrán: Ìdènà Iṣẹ́ Nẹ́tíwọ́ọ̀kì HMWC

Àwòrán ìṣàpẹẹrẹ náà lo àwòṣe ìjáde Erlang, tí a bá gbà pé àwọn ìbéèrè iṣẹ́ tẹ̀lé ìpínkiri Poisson àti àkókò ìdúró iṣẹ́ tẹ̀lé ìpínkiri onípele òdì. Gbogbo ẹrù ìjáde ni a ṣètò sí Erlangs 3100. Ìwọ̀n OXC tí a fẹ́ ni 64×64, àti ìwọ̀n MEMS tí a fi ń wọlé àti èyí tí ó jáde náà jẹ́ 64×64. Àwọn ìṣètò módù Spanke-OXC ti àárín ní àwọn ìlànà 32×32 tàbí 48×48. Iye àwọn ibùdó T wà láti 0 sí 16 gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun tí a béèrè fún.

Àwọn àbájáde fihàn pé, nínú ìṣẹ̀lẹ̀ pẹ̀lú ìwọ̀n ìtọ́sọ́nà ti D = 4, ìṣeéṣe ìdènà ti HMWC-OXC súnmọ́ ti ìpìlẹ̀ Spanke-OXC ìbílẹ̀ (S(64,4)). Fún àpẹẹrẹ, nípa lílo ìṣètò v(64,2,32,0,4), ìṣeéṣe ìdènà náà pọ̀ sí i nípa nǹkan bí 5% lábẹ́ ẹrù díẹ̀. Nígbà tí ìwọ̀n ìtọ́sọ́nà bá pọ̀ sí D = 8, ìṣeéṣe ìdènà náà pọ̀ sí i nítorí “ipa ẹ̀gbẹ́” àti ìdínkù nínú gígùn okùn ní ìhà kọ̀ọ̀kan. Síbẹ̀síbẹ̀, a lè dín ìṣòro yìí kù nípa mímú iye àwọn ibudo T pọ̀ sí i (fún àpẹẹrẹ, ìṣètò v(64,2,48,16,8)).

Àkíyèsí ni pé, bó tilẹ̀ jẹ́ pé àfikún àwọn modulu àárín-ìpele lè fa ìdènà inú nítorí ìdíje T-port, gbogbo ètò ìṣètò náà ṣì lè ṣe àṣeyọrí iṣẹ́ tí a ṣe àtúnṣe nípasẹ̀ ìṣètò tí ó yẹ.

Àgbéyẹ̀wò iye owó tún fi àwọn àǹfààní HMWC-OXC hàn, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ní ìsàlẹ̀ yìí.

Àwòrán: Ìdènà Ìṣẹ̀ṣe àti Iye Owó Àwọn Àgbékalẹ̀ OXC Onírúurú

Nínú àwọn ipò tí ó ní ìwọ̀n gíga pẹ̀lú ìwọ̀n ìgbì/okùn 80, HMWC-OXC (v(64,2,44,12,64)) lè dín iye owó kù ní 40% ní ìfiwéra pẹ̀lú Spanke-OXC ìbílẹ̀. Nínú àwọn ipò tí ó ní ìwọ̀n ìgbì kékeré (fún àpẹẹrẹ, ìwọ̀n ìgbì 50/okùn), àǹfààní iye owó náà tilẹ̀ ṣe pàtàkì jù nítorí iye àwọn ibùdó T tí a nílò tí ó dínkù (fún àpẹẹrẹ, v(64,2,36,4,64)).

Àǹfààní ọrọ̀ ajé yìí wá láti inú àpapọ̀ ìwọ̀n gíga ti àwọn MEMS switches àti ètò ìfàsẹ́yìn modular, èyí tí kìí ṣe pé ó ń yẹra fún ìnáwó ìyípadà WSS ńlá nìkan ni, ṣùgbọ́n ó tún ń dín iye owó afikún kù nípa lílo àwọn modulu Spanke-OXC tí ó wà tẹ́lẹ̀. Àwọn àbájáde ìṣe àfarawé náà tún fihàn pé nípa ṣíṣe àtúnṣe iye àwọn modulu àárín-láàyè àti ìpíndọ́gba àwọn ibudo T, HMWC-OXC le ṣe àtúnṣe iṣẹ́ àti iye owó lábẹ́ oríṣiríṣi agbára ìgbì àti ìṣètò ìtọ́sọ́nà, ní fífún àwọn olùṣiṣẹ́ ní àwọn àǹfààní ìṣirò onípele púpọ̀.

Iwadi ojo iwaju le tun ṣawari awọn algoridimu ipin T-port ti o lagbara lati mu lilo awọn orisun inu dara si. Pẹlupẹlu, pẹlu awọn ilọsiwaju ninu awọn ilana iṣelọpọ MEMS, isopọpọ awọn yipada onisẹpo giga yoo mu iwọn ti faaji yii pọ si. Fun awọn oniṣẹ nẹtiwọọki opitika, faaji yii dara julọ fun awọn ipo pẹlu idagbasoke ijabọ ti ko ni idaniloju, pese ojutu imọ-ẹrọ to wulo fun kikọ nẹtiwọọki ẹhin opitika ti o lagbara ati ti o gbooro sii.