OXC (пайванди оптикӣ) як версияи таҳаввулшудаи ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) мебошад.
Ҳамчун унсури асосии коммутатсионӣ дар шабакаҳои оптикӣ, миқёспазирӣ ва камхарҷии кросс-пайвандҳои оптикӣ (OXCs) на танҳо чандирии топологияҳои шабакаро муайян мекунад, балки ба хароҷоти сохтмон, истифода ва нигоҳдории шабакаҳои оптикии миқёси калон бевосита таъсир мерасонад. Намудҳои гуногуни OXC дар тарҳрезии меъморӣ ва татбиқи функсионалӣ фарқиятҳои назаррасро нишон медиҳанд.
Дар расми зер меъмории анъанавии CDC-OXC (Colorless Directionless Containless Optical Cross-Connect) тасвир шудааст, ки коммутаторҳои интихобии дарозии мавҷҳоро (WSSs) истифода мебарад. Дар паҳлӯи хат, 1 × N ва N × 1 WSS ҳамчун модулҳои воридшавӣ/баромад хизмат мекунанд, дар ҳоле ки M × K WSSҳо дар тарафи илова/тарки илова ва тарки дарозии мавҷҳоро идора мекунанд. Ин модулҳо тавассути нахҳои оптикӣ дар дохили пушти пушти OXC ба ҳам пайвастанд.
Расм: Меъмории анъанавии CDC-OXC
Инро инчунин тавассути табдил додани қафо ба шабакаи Spanke ба даст овардан мумкин аст, ки дар натиҷа меъмории Spanke-OXC мо мегардад.
Тасвири: меъмории Spanke-OXC
Дар расми боло нишон дода шудааст, ки дар тарафи хат, OXC бо ду намуди портҳо алоқаманд аст: портҳои самтнок ва портҳои нахи. Ҳар як бандари самтнок ба самти ҷуғрофии OXC дар топологияи шабака мувофиқат мекунад, дар ҳоле ки ҳар як порти нах як ҷуфт нахҳои дуҷонибаро дар дохили бандари самт ифода мекунад. Порти самтӣ дорои якчанд ҷуфтҳои нахи дуҷониба мебошад (яъне, портҳои нахи сершумор).
Ҳангоме ки OXC дар асоси Spanke тавассути тарроҳии қафои комилан ба ҳам пайвастшуда коммутатсионӣ ба таври қатъӣ манъ карда мешавад, маҳдудиятҳои он бо афзоиши трафики шабака аҳамияти бештар пайдо мекунанд. Маҳдудияти ҳисоби портҳои коммутаторҳои интихобии мавҷҳои тиҷоратӣ (WSSs) (масалан, ҳадди аксар дастгирӣшаванда 1 × 48 бандарҳо, ба монанди FlexGrid Twin Finisar 1 × 48) маънои онро дорад, ки васеъ кардани андозаи OXC иваз кардани ҳама сахтафзорро талаб мекунад, ки гарон аст ва истифодаи дубораи таҷҳизоти мавҷударо пешгирӣ мекунад.
Ҳатто бо меъмории баландченакаи OXC, ки ба шабакаҳои Clos асос ёфтааст, он то ҳол ба M×N WSS-ҳои гаронбаҳо такя мекунад ва қонеъ кардани талаботи афзояндаи навсозӣ душвор аст.
Барои ҳалли ин мушкилот, муҳаққиқон як меъмории гибридии навро пешниҳод карданд: HMWC-OXC (Hybrid MEMS ва WSS Clos Network). Бо ҳамгироии системаҳои микроэлектромеханикӣ (MEMS) ва WSS, ин меъморӣ иҷрои қариб бебандро нигоҳ медорад ва дар баробари дастгирии қобилиятҳои “пардохт-ба андозаи афзоиш” роҳи навсозии камхарҷро барои операторони шабакаи оптикӣ таъмин мекунад.
Тарҳи асосии HMWC-OXC дар сохтори сеқабати шабакаи Clos ҷойгир аст.
Тасвир: меъмории Spanke-OXC дар асоси шабакаҳои HMWC
Калидҳои оптикии баландандозаи MEMS дар қабатҳои вуруд ва баромад ҷойгир карда мешаванд, ба монанди миқёси 512 × 512, ки айни замон аз ҷониби технологияи ҷорӣ дастгирӣ карда мешавад, барои ташкили як ҳавзи порти дорои иқтидори калон. Қабати миёна аз якчанд модулҳои хурдтари Spanke-OXC иборат аст, ки тавассути "T-портҳо" бо ҳам пайваст карда шудаанд, то фишори дохилиро сабук кунанд.
Дар марҳилаи аввал, операторҳо метавонанд инфрасохтори мавҷударо дар асоси Spanke-OXC (масалан, миқёси 4 × 4) созанд, танҳо бо ҷойгиркунии коммутаторҳои MEMS (масалан, 32 × 32) дар қабатҳои вуруд ва баромад, дар ҳоле ки як модули ягонаи Spanke-OXC дар қабати мобайн нигоҳ дошта мешаванд (дар ин ҳолат, шумораи портҳои T-ero). Бо афзоиши талабот ба қобилияти шабака, модулҳои нави Spanke-OXC тадриҷан ба қабати миёна илова карда мешаванд ва портҳои T барои пайваст кардани модулҳо танзим карда мешаванд.
Масалан, ҳангоми аз як то ду васеъ кардани шумораи модулҳои қабати миёна, шумораи T-портҳо ба як муқаррар карда мешавад, ки андозаи умумиро аз чор то шаш зиёд мекунад.
Тасвир: Намунаи HMWC-OXC
Ин раванд аз рӯи маҳдудияти параметри M > N × (S − T) амал мекунад, ки дар он ҷо:
M - шумораи портҳои MEMS,
N - шумораи модулҳои қабати мобайнӣ,
S шумораи бандарҳо дар як Spanke-OXC ягона аст, ва
T - шумораи портҳои ба ҳам пайвастшуда.
Бо ба таври динамикӣ танзим кардани ин параметрҳо, HMWC-OXC метавонад васеъшавии тадриҷанро аз миқёси ибтидоӣ ба андозаи ҳадаф (масалан, 64×64) бидуни иваз кардани ҳама захираҳои сахтафзор якбора дастгирӣ кунад.
Барои санҷидани иҷрои воқеии ин меъморӣ, гурӯҳи тадқиқотӣ таҷрибаҳои моделиронӣ дар асоси дархостҳои роҳи оптикии динамикӣ гузарониданд.
Тасвири: Фаъолияти бастани шабакаи HMWC
Моделсозӣ модели трафики Erlang-ро истифода мебарад, ба шарте ки дархостҳои хидматрасонӣ аз тақсимоти Пуассон ва вақтҳои нигоҳдории хидмат аз тақсимоти манфии экспоненсиалӣ пайравӣ мекунанд. Сарбории умумии трафик ба 3100 Erlangs муқаррар карда шудааст. Андозаи ҳадафи OXC 64 × 64 аст ва миқёси қабати вуруд ва баромади MEMS низ 64 × 64 аст. Конфигуратсияҳои модули қабати миёна Spanke-OXC дорои хусусиятҳои 32 × 32 ё 48 × 48 мебошанд. Шумораи портҳои T вобаста ба талаботи сенария аз 0 то 16 аст.
Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки дар сенария бо андозаи самти D = 4, эҳтимолияти бастани HMWC-OXC ба сатҳи анъанавии Spanke-OXC наздик аст (S(64,4)). Масалан, бо истифода аз конфигуратсияи v(64,2,32,0,4), эҳтимолияти басташавӣ дар зери сарбории мӯътадил тақрибан 5% зиёд мешавад. Вақте ки андозаи самт ба D = 8 меафзояд, эҳтимолияти басташавӣ аз ҳисоби "таъсири тана" ва кам шудани дарозии нах дар ҳар як самт меафзояд. Аммо, ин масъаларо тавассути зиёд кардани шумораи портҳои T (масалан, конфигуратсияи v(64,2,48,16,8)) ба таври муассир бартараф кардан мумкин аст.
Қобили зикр аст, ки гарчанде ки илова кардани модулҳои қабати миёна бо сабаби ихтилофи T-порт метавонад басташавии дохилиро ба вуҷуд орад, меъмории умумӣ то ҳол метавонад тавассути конфигуратсияи мувофиқ иҷрои оптимизатсияшударо ба даст орад.
Таҳлили хароҷот минбаъд бартариҳои HMWC-OXC-ро, тавре ки дар расми зер нишон дода шудааст, таъкид мекунад.
Тасвири: Эҳтимолияти басташавӣ ва арзиши меъмориҳои гуногуни OXC
Дар сенарияҳои зичии баланд бо 80 дарозии мавҷ/нах, HMWC-OXC (v(64,2,44,12,64)) метавонад дар муқоиса бо анъанавии Spanke-OXC хароҷотро 40% кам кунад. Дар сенарияҳои мавҷҳои паст (масалан, 50 дарозии мавҷ/нах), бартарии хароҷот аз ҳисоби кам шудани шумораи портҳои лозимии T (масалан, v(64,2,36,4,64)) боз ҳам назаррастар аст.
Ин фоидаи иқтисодӣ аз омезиши зичии баланди портҳои коммутаторҳои MEMS ва стратегияи модулии васеъшавӣ бармеояд, ки на танҳо аз ҳисоби ивазкунии миқёси бузурги WSS канорагирӣ мекунад, балки инчунин хароҷоти афзояндаро тавассути истифодаи дубораи модулҳои мавҷудаи Spanke-OXC коҳиш медиҳад. Натиҷаҳои симулятсия инчунин нишон медиҳанд, ки тавассути танзими шумораи модулҳои қабати миёна ва таносуби портҳои T, HMWC-OXC метавонад ба таври фасеҳ кор ва хароҷотро дар конфигуратсияҳои гуногуни дарозии мавҷ ва конфигуратсияҳои самт мувозинат кунад ва ба операторҳо имкониятҳои оптимизатсияи бисёрченака фароҳам оварад.
Тадқиқоти оянда метавонад алгоритмҳои динамикии тақсимоти T-портро барои оптимизатсияи истифодаи захираҳои дохилӣ боз ҳам таҳқиқ кунад. Ғайр аз он, бо пешрафтҳо дар равандҳои истеҳсолии MEMS, ҳамгироии коммутаторҳои андозагиранда миқёспазирии ин меъмориро боз ҳам беҳтар мекунад. Барои операторони шабакаҳои оптикӣ, ин меъморӣ махсусан барои сенарияҳои афзоиши трафики номуайян мувофиқ буда, ҳалли амалии техникӣ барои сохтани шабакаи магистралии ҳамаҷонибаи оптикии устувор ва миқёспазирро фароҳам меорад.
Вақти фиристодан: 21 август-2025