OXC,全称是optical cross-connect,光交叉连接。OXC(optical cross-connect,光交叉连接)是一种兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管的多功能OTN传输设备,OADM可以看成OXC结构的功能简化。对于一般传输网络而言,OXC并不是一种必须的网元(例如网络拓扑主要为环或链,而且其保护和恢复方案也以环网为基础时),其必要性和重要性取决于网络规模、规划者的保护/恢复策略和对网络可靠性的要求等各方面因素。但从整个传输网络看,为了提供网络必须的灵活配置能力和以较小的冗余代价(含线路和设备)具备必要的保护/恢复功能,则必须在网络中配置OXC设备,而且一旦在网络中采用了OXC设备,其在网络中必然处于中心地位,成为最核心的网元。
OXC在网络中的基本用途是进行自动的业务疏导,着眼点在网络。和ROADM一样,OXC也是一种能在不同的光路径之间,进行光信号交换的光传输设备。OXC这个概念,其实早在2000年左右就已经有了。某种意义上来说,ROADM是OXC的一种特殊实现,OXC包含了ROADM。从传统架构上来看,OXC由光交叉连接矩阵 、输入接口、输出接口 、管理控制单元等模块组成 。光交叉连接矩阵是OXC的核心。所谓矩阵,其实就是一个内部任意端口两两互联的“盒子”。OXC设备主要由光线路板、光背板和光支路板组成。一般来说,线路板的每个槽位对应一个方向。当光路信号进入之后,通过WSS(Wavelength Selective Switch,波长选择开关),“拆成”N路波长信号。WSS的诞生,直接催生了ROADM。早先的WSS开关,采用的是MEMS机械式架构。这种结构故障率高,可靠性查。OXC主要功能是提供以波长为基础的半永久的交叉连接功能;波长通道进行配置以实现对网络光纤资源的优化;当网络出现故障时,迅速提供网络的重新配置;根据业务量的变化优化网络;尽量允许运营者自由使用各种信号格式(即尽量保持网络的透明)。
后来,演进为LCoS(硅基液晶)方案,原生支持灵活栅格(Flexi-Grid)功能,支持可变channel宽度以及超级通道,可靠性明显高于MEMS。LCoS方案原理上是通过相位控制波长选择,没有机械振动,上下波无光放,方向维度可达32维,实现超大交叉容量,且功耗更低。波长光信号通过光连接器,从光线路板进入光背板。光背板是OXC和ROADM的重要区别,拥有很高的技术含量。它相当于把很多根光纤,印刷在一张纸上,实现光路连接。光背板提供了超大交换容量支持,以及纳秒级时延。波长光信号从光背板出来之后,进入光支路板,通过增加一级LCoS晶面调节,来构建N×M WSS。
OXC和ROADM非常类似,只不过OXC引入了光背板这样的硬件,取代了内部光纤盒,实现了架内免光纤连接,“0”跳纤,从而避免了人为操作失误,提高了系统可靠性。OXC也带来了更为灵活的配置能力。基于OXC和它的交换矩阵,工程师只需要通过网管进行数据配置(波长配置),就能实现业务的快速开通(分钟级)。如今,OXC作为全光交叉平台,具备大维度无阻塞交换能力,具有极高的交叉调动容量。OXC的作用,就是服务于全光交换和全光调度。那么,为什么我们一定要将“光”进行到底?为什么光要对电“步步紧逼”?说白了,既为了性能,也为了成本。强推全光交换,就是在光通信里面搞很多的立交桥,实现波长的一跳直达。波长的一跳直达,相比逐跳转发,节省了环节,可以显著降低时延。越靠近物理层,工作功耗越低,在物理层就实现信号的调度和转化,就光不就电,可以降低功耗,节约能源,节约成本。