摘要：由于大数据时代的快速发展，8K视频、VR/AR、智慧工厂、智慧城市等不断的增加。如果仍使用现有的传输系统，它们将无法承担许多新型数据服务的负担，必要采取大容量、色散补偿等新型传输技术，光交叉连接（OXC）技术则可以有效解决这些难题。

关键词：光交叉连接（OXC）技术;ROADM;全光交叉

随着全球的高速发展，全球经济发展速度不断加快。在这样一个不断发展的环境中，大数据、互联网、智慧工厂的发展得到了极大的提升，数据通信技术的能力也得到了极大的增强。同时，新技术的出现对运营商，数据中心等行业提出了新的挑战，尤其是在大带宽、低时延方面。为了提高现阶段通信的能力，有效地保证效率，需要使用光交叉连接（OXC）技术，这是现代通信技术发展的重要成果。（光交叉连接以下简称OXC）

1.光交叉连接（OXC）技术的概述

OXC（opticalcross-connect），是一种更为简单便捷的全光交叉调度技术。相较于传统ROADM基于波长阻断技术，OXC采用集成式互连构建全光交换资源池，实现光纤高度集成、无需跳纤的全光交叉，极大的提升了大带宽业务的交换效，以及节约空间与运维成本。

2.OXC的前世今生

OXC是由ROADM演进而来，目前运营商大多数数据机房仍采用传统的ROADM的技术，传统的ROADM需要使用多个WSS（WavelengthSelectiveSwitch，波长选择开关）模块，这些WSS模块之间有一个巨大且复杂的光纤连接网。波长选择管理功能需要在所有连接光路选择和丢弃之间进行，全国乃至全球的光信号传输功能需要在许多这些WSS模块之间进行集成。

用这样的光网技术构建的网络会在机房内占据了大量的空间且耗电较大，内部连纤多，板件转接多，系统复杂，局点故障多，运维难度大。目前运营商机房内的可用空间正在逐渐变小，供电能力有限，这是一个无法避免的问题。随着ROADM光方向的增加，内部所需跳纤呈指数增长。9D ROADM有72根光纤，20D DROADM有380根光纤，32D ROADM有992根光纤。对于技术人员和维护人员来说，升级维护非常困难，并且很难正确了解许多带有不准确自定义的标签的相关跳纤，无法有效释放无用跳纤。

OXC其实是一款事先设计好的光交换矩阵，使内部任意光纤间两两互联，无需人工手动跳纤，通过网管系统选择不同波长的光，可以实现端到端分钟级数据交换。OXC设备一般分为光线路板、光背板和光支路板三部分，在线路侧实现1个方向1个槽位。由于采用LCoS（（Liquid Crystal on Silion，硅基液晶））技术，OXC最大可支持Flex-grid96波交换，并基于相控原理，产生不同的空间衍射方向，这样能够达到16维度以上的波长交换。波长通过光连接器从光线路板进入光背板，光背板接口处设有防尘门，可以确保光路不受灰尘影响。OXC还具有波长监控能力，发端波长经OFDM调顶之后，将带上信号标识，并进入OXC端口，波长监控时分出1%功率，进行可视化检测，如果鉴定波长匹配端口，则穿通99%的剩余光，这样使任意波长的信源光在OXC内交换都能受到了有效监管。

3.OXC系统建设

3.1创建单个节点

由于当今的业务规模发展快，流量增长更是迅猛，因此对业务节点数据传输的需求是巨大的。OXC对于业务节点大小有着不同部署，您可以将它们推送到大型业务节点，用以充分利用我们的实际规划工作。若其他小型业务节点对数据传输要求较低，也可以使用16维或8维ROADM。另一方面是核心节点部署的ROADM设备基本上被视为新的OXC设备，可以用于在需要处理节点拆分以实现高可用性时合并业务节点，并且可以在提高带宽的同时引入OXC进行中期后期部署规划，也可针对业务需求按需配置建设，用新搭建的OXC统与传统节点上的ROADM设备混合组网。目前大多数OXC是96波系统，而现有的ROADM系统大多是80波系统，所以组合起来使用，实际只有80波可以通过光通道。

3.2全网新建模式

在构建新网络架构时可直接全部采用OXC技术进行组网。由于采用OXC技术的设备集成度高，在目前机房空间与能源资源不足时，建议一次性设备资源预部署。据了解目前市场上主流的OXC设备是16/32维的，也建议一些厂家能够生产出10/20维的OXC产品来适应市场的发展。针对智慧厂区、办公楼可以提供小型化6/8维的OXC设备。利用不同层次OXC设备能适应不同客户业务需求的场景，从而更适应当下不同组网需求的建设。

4.光交叉连接（OXC）类型

OXC根据交叉连接不同，一般有3种类型：光纤交叉连接、波长交叉连接和波长变换交叉连接。

1）光纤交叉连接（FXC）

是一种利用光纤的交叉连接，可以当作1架具有智能交叉的光配线架（ODF），是OXC的最原始阶段，FXC的优点是的结构较为简单，负载容量大，因此一些运营商会采用;缺点是灵活性不够，设备本身独立组网能力差。

2）波长选择交叉连接（WSXC）

波长选择交叉连接（WSXC）能够选择性控制从输入光纤到输出光纤的一个波长群的波长信道，因此，从功能上讲，需要将一个来向的波长复用/解复用为它的组成波长。这种选择性控制比FXC有更大的灵活性，能够根据业务提供不同波长，而业务上可划分为无损音频、8K视频等业务。WSXC在业务光路保障方面也十分出色，使用网状、环状或混合型组网结构可以对光路逐个地进行保护。

3）波长变换交叉连接（WIXC）

波长转换交叉连接（WIXC）是一种具有附加功能的WSXC，它能够使信源光的波长改变。这一特性能够降低由于波长干扰而将某个波长从输入光纤传输到输出光纤的失败的可能性。WIXC在业务调度和恢复方面有着较大的灵活性。它和波长交叉连接的主要区别是可以进行波长转换。

5.基于OXC技术在通信传输网建设运用中的优势

OXC技术能够实现光节点内无跳纤连接，N个光层板卡汇聚成一块板卡中，降低40%至60%的功耗以及50%至80%的机房空间;实现几天完成一个新机房建设，数个小时完成新增光方向;支持“数字化运维”技术，支撑波分网络向智能化演进。

结束语

移动运营商网络正在从传统ROADM组网向OXC组网升级改造中，OXC技术经过实际运用的大展进步，早已能成熟的适用于现如今光传输网络架构。集成高、空间小、能耗低，让它成为移动运营商最受欢迎技术之一，为现如今高速网络发展提供有利条件，加快移动运营商、政府等网络向全光网演进等速度。

OXC技术一经应用，波分机房立刻化繁为简，实现带宽容量最大化、设备体积最小化以及运维最简化。OXC+OTN构建超低时延，一跳直达的智能化光网络，将引领人类社会迈入全光互联新时代。

参考文献：

[1]全光网标准化现状与技术发展分析 [J]. 汤瑞，张庚，吴冰冰， 赵文玉，张海懿 . 电信科学 .2019（4）

[2]基于 OXC 技术的城域组网模式研究 [J]. 湛广志 胡志涛 宁武 刘磊 . 电信技术 .2019（7）

[3]《全光交叉技术演进浅析》，曹丽、蒋东君

[4]《华为提供的OXC全光交叉平台将如何使能全光网2.0建设》

[5]《光交叉连接设备（OXC）的基本功能及组成原理》，彭肖