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光分组交换 OPS在核心网络中的应用( 二 )

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四、OPS接入OXC功能介绍
OPS能够在光路OTN基础上实现光分组业务的高效分配，充分保证波长级光路业务和光包级数据业务的混合传输，基于光包业务的快速交换和波长粒度的慢速交换和路由同时存在 。快速交换和光分组流量集中功能及光分组业务的动态快速波长分配均在网络边缘OPS节点完成（IP/ATM--OXC） 。OPS路由器是边缘网络器件，业务层与传输层的接口，OPS路由器与OXC直接相连，保证OPS业务的静态波长和光纤可用路由 。OXC交换矩阵完成核心光交换和互连；网络治理和控制子系统负责互连控制；OPS模块连接OXC的上下路端口和专门用于光分组交换的波长的接入；外部IP路由器处理与OPS同粒度（光包）的数据，并负责IP域和OPS域的集成控制 。OPS维护配置信息、物理结构、OXC传输的拓扑和规模，因此OPS能够从业务层分离OTN，利用集成控制平面接入IP数据域，通过维护网络配置信息和OXC拓扑结构连接OTN 。DWDM网络中引入OPS促进了核心网络粒度的多样化，从而能够更高效地利用网络资源 。当前OTN的主要问题用比波长更精确的粒度建立高效和低成本的网络 。OPS在OTN的外部节点提供流量集中机制，接收来自不同源节点类型的业务映射进光分组中 。这种光分组是可变长的，多个时间单位的复用 。业务集中节点再把光分组映射到适当的波长上在OTN中传输直到下一个业务整合OTN出口节点或者需要进一步业务映射的新节点 。OPS需要运行OXC网络拓扑发现协议并且能够把这种集中机制和OTN中的QoS分配结合起来，OPS光路由器将完成比T级电子路由器更大规模和更高效的IP流量集中，充分利用电子T级路由器所不具备的光层的巨大容量和增强功能 。
五、光交换技术进展和发展趋势
经过10年多时间的发展，OPS仍未成为主流技术，主要是受制于光存储和光子集成技术有限制 。缺少深层、快速的光存储器件，阻止了电域的路由结构在光域内的应用；较之先进的硅路集成工艺，光子集成限制了光子交换的发展 。最近的技术突破和智能网络设计，优化了电子与光子技术，使它们达到最完美的结合 。光子技术的进步必定导致光器件市场的蓬勃发展 。AOPS实现的要害技术主要是快速光开关、分组模式收发器、再生器和存储器 。
AOPS交换矩阵的光开关要求至少为ns量级，此时ms量级MEMS光开关不再适用，取而代之的是基于LiNbO3开关和SOA门开关及超快可调激光器、波长转换器和静态波长路由器组成的快速大规模光交换矩阵 。AWG代替了传统的2×2光开关多级级联结构，将几十个SOA门开关集成进输入模块能够控制每秒几十个吉比特的数据流，这种SOA光开关也可以与波分复用器、分光器等集成在城域环网中实现简单的OADM功能并且系统级的优化设计克服了高噪声因子和信道串扰，达到1T总容量 。波长转换器是竞争解决中的重要器件，阿尔卡特公司已经作出基于M-Z结构，工作于10GHz的全光有源波长转换器 。另外，参量波长转换器可以同时转换多个波长，在AOPS中显示出广阔的应用前景 。
高速光包模式传输和再生功能，主要是适应长距离传输，需要考虑逐包相应和幅度起伏容限、同步系统最小损伤等参数 。最近10Gb/s NRZ包模式接收机在突发模式下只获得非常有限的损伤，典型值是功率变化容限的6dB，快速时钟相位恢复小于10ns 。AOPS再生可以采用背对背突发模式接收和发送或者是全光方式 。例如100个半导体放大再生器级联的时钟和数据恢复速率已达到10Gb/s 。
目前的光存储均是通过ODLs和光开关实现的，短期OPS缓存只能是光电混合存储，共享存储技术使现在的光路由交换可支持T级以上的数据率，使用ns级光开关和光门总容量可以达到10Tb/s，同样的技术可用于AOPS的ADM中 。然而从长远看，ORAM的研究已经有一定进展，比如实验室水平的分子开关和分子晶体管等 。软件方面AOPS采用现有可获得路由信息分布的IP路由协议和MPLS协议并作相应的信令扩展而不必为AOPS重新编写协议 。

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