Підручник з оптичного перемикача від FOCC
Що таке оптичний перемикач?
Оптичний перемикач - це перемикач, який дає можливість сигналам в оптичних волокнах або інтегральних оптичних схемах (ІОК) вибірково перемикатися з одного ланцюга на інший в телекомунікаційних системах. Від телекомунікацій оптичний перемикач - це блок, який фактично перемикає світло між волокнами, а фотонний перемикач - це той, який робить це, використовуючи властивості нелінійного матеріалу для керування світлом (тобто для перемикання довжин хвиль або сигналів у межах даного волокна).
Оптичний вимикач може працювати механічними засобами, такими як фізичне переміщення оптичного волокна для приводу одного або декількох альтернативних волокон, або електрооптичними ефектами, магнітооптичними ефектами або іншими методами. Повільні оптичні вимикачі, такі як ті, що використовують рухомі волокна, можуть використовуватися для поперемінної маршрутизації шляху передачі оптичного перемикача, наприклад маршрутизації навколо несправності. Швидкі оптичні вимикачі, такі, що використовують електрооптичні або магнітооптичні ефекти, можуть використовуватися для виконання логічних операцій; до цієї категорії також відносяться напівпровідникові оптичні підсилювачі, які є оптоелектронними пристроями, які можуть використовуватися як оптичні вимикачі та інтегруватися з дискретними або інтегрованими мікроелектронними схемами.
(Довідка: WIKIPEDIA)
Оптична комутаційна технологія
Оптична комутаційна технологія як важлива основа для технології оптичної мережі зв'язку, її розвиток та застосування значно вплинуть на напрямок розвитку майбутніх мереж оптичного зв'язку. Отже, як це працює?
Оптичні сигнали мультиплексовані трьома способами, поділом простору, поділом часу та WDM. Відповідні методи оптичного перемикання перемикання простору поділу, перемикання поділу часу та переключення поділу хвилі для завершення трьох мультиплексованих каналів.
Перемикання космічного відділення
Це простір заміни домену на оптичному сигналі, основні функціональні компоненти просторового вимикача світла. Просторовий перемикач світла - це принцип оптичної комутації компонентів затвора, матричний перемикач може знаходитися в будь-якому з декількох вхідних множинних вихідних волокон встановленого шляху. Він може становити порожній спектроскопічний комутаційний блок, а інші типи комутаторів можуть також разом утворювати комутаційний блок з розподілом за часом або хвилі зірок. Порожні спектральні вимикачі, як правило, мають перемикання простору на основі волокон, а також на основі простору - це поділ простору підкачки.
Перемикання часового поділу
Цей спосіб мультиплексування мультиплексування сигналу є мережею зв'язку, канал розділений на декілька різних часових інтервалів, кожен розподіл сигналу оптичного тракту займає різні часові проміжки, канал базової смуги, щоб відповідати високошвидкісному оптичному потоку передачі потоку даних. Потрібно використовувати обмін часовим інтервалом часового поділу. Обмінник часового інтервалу вхідного сигналу послідовно записується в оптичний буфер, а потім зчитується у встановленому порядку, таким чином досягаючи одного кадру в будь-який момент часу обміну слотами на інший часовий проміжок і виводить завершені програмою обміну тимчасовими потоками. Зазвичай бістабільні лазери можна використовувати в якості оптичного буфера, але це лише бітовий вихід, і не може задовольнити попит швидкісного перемикання і великої ємності. У той час як лінія затримки оптичного волокна є пристроєм комутації більш часового поділу, світлодіодний мультиплексований сигнал вводить світло в оптичний спліттер, так що кожен з його вихідних каналів є лише світловим сигналом того ж часового інтервалу, тоді ці сигнали поєднуються через різну оптичну лінію затримки після сигналу типу лінії затримки для отримання іншої затримки часу кінцева комбінація підходить до того, як сигнали мультиплексуються з вихідним сигналом, тим самим завершуючи комутацію поділу за часом.
Перемикання хвильового поділу
Кораблі в системах WDM, джерело та місце призначення, необхідні для передачі сигналів з однаковою довжиною хвилі, такі як не мультиплексована так мультиплексована технологія мультиплексування поділу довжини хвилі широко використовується в оптичній системі передачі, кожен мультиплексний термінал використовує додаткові мультиплексори, тим самим збільшуючи систему вартість та складність. У системі WDM відбувається обмін хвильовим спектром у проміжних вузлах передачі, щоб не зустріти додаткових пристроїв для досягнення розподілу довжин хвиль, мультиплексування системи джерела та місця призначення спілкуються один з одним, і ви можете економити системні ресурси, покращувати швидкість використання ресурсів. Хвильова спектроскопічна система комутації Перший демультиплексор сигналу хвилеподібний поділяється на множинні хвилі розщеплення, необхідні для обміну каналами довжини хвилі в кожному каналі, що перемикає останній сигнал, отриманий після мультиплексування, складеного з щільного сигналу поділу сигналу з оптичного виходу, який використовує переваги характеристики волоконно-оптичного широкосмугового діапазону з низькими втратами, мультиплексування декількох оптичних сигналів, значно покращуючи використання волоконного каналу, для поліпшення пропускної здатності системи зв'язку.
Існують також гібридні технології комутації, які використовуються в широкомасштабній мережі зв'язку в різних технологіях комутації оптичних трактів, що представляють собою суміш багаторівневого зв'язку. У великомасштабних мережах потрібно багатоканальний подільник сигналу, а потім отримати доступ до різної ланки, завдяки чому переваги мультиплексування поділу довжин хвиль не можуть відтворюватись, тому використовуючи поділ довжини хвилі мультиплексування технологічних рівнів з'єднувальної лінії, а потім технологію комутації поділу простору, що використовується на всіх рівнях обміну посиланням для завершення інтерфейсу між ланкою, остаточним пунктом призначення, а потім хвилею обміну технічним виходом відповідних оптичних сигналів, сигналом комбінованого кінцевого підвідводу. Технологія комутації змішаного використання час змішаний, поділ повітря - після півночі - поділ довжини хвилі змішане кілька хвилин - години перемішування, розділення повітря - поділ довжини хвилі.
Всеоптична технологія комутації мережі
Для реалізації всіх комутацій оптичної мережі спочатку слід використовувати технологічний комутатор на основі оптичного мультиплексування з оптичним додаванням (OADM) та OXC (оптичне перехресне з'єднання) для досягнення комутації довжини хвилі, а потім подальшу реалізацію оптичного пакетованого комутації.
Комутація довжини хвилі базується на довжині хвилі в одиницях домену з комутованою оптичною схемою, оптичних сигналах, що комутують довжину хвилі, для забезпечення маршрутизації від кінця до кінця та каналу призначення довжини хвилі. Клавіша комутації довжини хвилі полягає у використанні відповідного обладнання мережевого вузла, оптичного додаткового мультиплексування оптичного перехресного з'єднання. Оптичне додавання мультиплексування принципу роботи засноване на падінні всеоптичних мережевих вузлів і вставленні необхідного шляху довжини хвилі. Основні його складові елементи мультиплексора узгодження мультиплексора, а також оптичні перемикачі та регульована гармоніка тощо. Оптичне мультиплексування мультиплексування функцій функціонування та синхронної цифрової ієрархії (SDH) окремої інтерполяційної функції подібне, але в часі домену, а інший діє в оптичному домені. Оптичний поперечний з’єднання і синхронна цифрова система цифрового крос-з'єднання (DXC) мають аналогічний ефект, але для досягнення перехресного з'єднання з проходом в довжині хвилі, при якій знаходиться вузол оптичної мережі.
Оптична довжина хвилі для обміну, по суті, приймала офісний контингент, не є ефективною оптичною комутацією, атрибут, орієнтований на з'єднання, встановив перерозподіл каналу довжини хвилі для досягнення максимальної ефективності використання, неможливо досягти, навіть якщо зв'язок не працює. Оптична комутація пакетів може бути реалізована з мінімальною зернистістю комутації, мультиплексуванням ресурсів пропускної здатності, підвищення ефективності зв'язку оптичної мережі. Оптична комутація пакетів - це, як правило, легка та прозора комутація пакетів (OTPS), оптична комутаційна передача (OBS) та оптична комутація міток (OMPLS). Оптичні характеристики прозорого комутації пакетів - це довжина пакета фіксована, застосовується синхронний спосіб комутації, потреба у всіх вхідних пакетах синхронізується в часі, тим самим збільшуючи технічні труднощі та збільшуючи витрату витрат. Оптична передача розриває використання інформації управління заголовком передачі пакета змінної довжини та розділеною у часі та просторі, щоб подолати недоліки часу синхронізації, але можливо генерувати проблему втрати пакету. Оптичне перемикання міток здійснюється для додавання тегу в IP-пакет в повторний пакет доступу до базової мережі та способу маршрутизації відповідно до тегу всередині основної мережі.
Хоча час оптичного перемикання зв'язку потребує більшого (як правило, більше 10 Гбіт / с), більше підходить для менших витрат на передачу і може бути досягнута більша ємність системи; через цифрову швидкість передачі, коли системні вимоги вимагають більш низької швидкості передачі (2,5 Гбіт / с або менше), більш гнучкий доступ до конфігурації з'єднання може бути більш доцільним для використання старомодного способу перетворення фотоелектриків. Тому практичне застосування струму слід вибирати відповідно до сценаріїв застосувань відповідної системи розгортання.
З майбутнім розвитком технологій комунікаційної мережі та всеоптичною мережею технологія оптичної комутації стане більш інноваційним та ефективнішим способом, щоб фотохімічна мережа зв'язку сприяла стати важливою частиною соціального розвитку та життя людей.
Типи оптичних вимикачів
Оптичні вимикачі можна поділити на механічні та немеханічні за способами приводу.
Механічний оптичний перемикач покладається на рух оптичного волокна або оптичних елементів для перетворення оптичного шляху, такого як тип мобільного оптичного волокна, переміщення гільзи для переміщення лінз (включаючи дзеркала, призми та лінзи з самофокусуванням). Найбільша перевага цього виду оптичного перемикача - це низькі втрати вставки та низький перехресний розмов. Його недолік - повільний і простий в зносі, легкий у вібрації, ударах.
Немеханічний оптичний перемикач покладається на електрооптичний, магнітооптичний, термооптичний та інші ефекти для зміни показника заломлення оптичного хвилеводу, зміни оптичного шляху, таких як електрооптичний перемикач, магнітооптичний перемикач та термо- оптичний вимикач. Цей оптичний перемикач має хорошу повторюваність, швидку швидкість комутації, високу надійність, тривалий термін експлуатації та інші переваги та невеликий розмір, може бути монолітним інтеграцією. Недоліком є те, що втрати вставки та продуктивність перехресних переговорів не є ідеальним, що слід покращити.
Ось три поширені оптичні вимикачі.
Оптомеханічний вимикач
Оптомеханічний вимикач - найдавніший тип оптичного вимикача і найбільш широко розгорнутий на той час. Ці пристрої досягають комутації за допомогою переміщення волоконних або інших оптових оптичних елементів за допомогою крокових двигунів або релейних кронштейнів. Це спричиняє їх порівняно повільність із часом перемикання в діапазоні 10-100 мс. Вони можуть досягти чудової надійності, втрати вставки та перехресних розмов. Зазвичай оптико-механічні оптичні вимикачі колімірують оптичний промінь від кожного вхідного та вихідного волокна і переміщують ці коліміровані промені навколо всередині пристрою. Це дозволяє знизити оптичні втрати і дозволяє відстань між вхідним і вихідним волокном без шкідливих ефектів. Ці пристрої мають більшу кількість в порівнянні з іншими альтернативами, хоча нові мікромеханічні пристрої долають це.
Термооптичний вимикач
Термооптичні вимикачі зазвичай базуються на хвилеводах, виготовлених з полімерів або кремнезему. Для роботи вони покладаються на зміну показника заломлення з температурою, створеною резистивним нагрівачем, розміщеним над хвилеводом. Їх повільність не обмежує їх у поточних програмах.
Електрооптичний вимикач
Вони, як правило, на основі напівпровідників, і їх робота залежить від зміни показника заломлення з електричним полем. Ця характеристика робить їх власне високошвидкісними пристроями з низьким енергоспоживанням. Однак ні електрооптичні, ні термооптичні оптичні вимикачі поки не можуть відповідати втратам вставки, відбиттю та довготривалої стабільності оптико-механічних оптичних вимикачів. Новітня технологія включає в себе оптичні перемикачі, які можуть перехресно з'єднувати волокна без перекладу сигналу в електричну область. Це значно збільшує швидкість комутації, що дозволяє сучасним телекомунікаціям та мережам збільшувати швидкість передачі даних. Однак ця технологія зараз лише в розробці, і розгорнуті системи коштують набагато дорожче, ніж системи, що використовують традиційні оптико-механічні комутатори.
Оптична система захисту комутаторів для захисту мережі DWDM
Оптична система захисту комутаторів для безпеки мережі зв'язку забезпечує набір економічних, практичних рішень, формування незаблокувальної, високої надійності, гнучкої, протиаварійної здатності оптичної мережі зв'язку. Оптична система захисту комутатора за допомогою автоматичного перемикання та управління мережею станцій, ви можете досягти захисту вимикача світла, моніторингу та оптичного шляху оптичної потужності аварійного відправлення трьох основних функцій.
Система DWDM в магістральній та локальній волоконно-оптичній мережі передачі має велику кількість застосувань. Через об'єм перевезень, орієнтований на важливість безпеки, все більша увага у випадку повного опору вплине на всю розміщену бізнес-мережу. Мережева безпека DWDM завжди була найважливішою в роботі з обслуговування передачі. Однак технологія захисту DWDM за власними обмеженнями має такі проблеми, як не гнучкість, великі інвестиції, і ефект не є ідеальним. Тоді технологія захисту оптичного вимикача відіграє дуже важливу роль у безпеці мережі DWDM.
Модуль керування комутаційною системою захисту оптичних комутаторів - це набір оптичних вимикачів, оптичний моніторинг потужності, стабільний моніторинг джерела світла в одному з модулів високого рівня інтеграції. Оптичний модуль контролю потужності та координація модуля оптичного вимикача управління, вибір коефіцієнта розщеплення 97: 3 є більш доцільним на магістралі, еквівалентний приблизно 0,2 дБ загасання на лінії електропередачі; оптичний комутаційний модуль містить 1 × 2 або 2 × 2 оптичний перемикач, керований перемиканням між основною операцією маршрутизації та резервного світла.
Моніторинг в реальному часі модуля моніторингу оптичної потужності зв'язку значення оптичної волокон оптичного волокна, що повідомляється головному модулю управління; аналіз та порівняння основного модуля управління встановили, що зміна значення оптичної потужності перевищує заданий поріг перемикання негайно виданих інструкцій модулю оптичного вимикача; оптичний комутаційний модуль згідно Директиви стався миттєвий перемикання. З метою досягнення операції перемикання.
Оптичний шлях автоматично перемикає захисне обладнання, що бере участь у магістральній системі передачі, не впливає на характеристики передачі. Насправді комутаційне обладнання, що бере участь в оптичному перемикачі і розгалужувачі, лише двох пасивних оптичних пристроїв.
Один кінець блоку комутації з'єднаний з приймачем системи передачі, основним волоконно-оптичним кабелем і запасним кабелем, відповідно підключеним до двох вихідних клем оптичного вимикача 2 × 2. Коли оптичний шлях відбувається, коли оптична потужність аномальна, оптичний перемикач автоматично перемикається на альтернативний маршрут.
Зрозуміло, що система захисту оптичного вимикача має такі переваги. Швидка швидкість перемикання, швидкість перемикання оптичного перемикача подає 5 мс, плюс системний аналіз, час реакції одночасного часу перемикання менше 20 мс, час комутації менше 50 мс для всієї системи, основна операція комутації може бути виконана не перериваючи спілкування, досягти рівня захисту ділового рівня.
Комутація, висока надійність, реалізована за допомогою оптичного моніторингу потужності, щоб уникнути помилкової тривоги оптичного кадру, переконайтесь, що судження про комутацію є правильним. Контроль маршрутизації запасних волокон, щоб забезпечити справність комутатора, і продовжувати моніторинг після перемикання оптичного шляху.
Функція екстреної диспетчеризації, просто перемикаючи команду, видану від програми, ви можете розгорнути маршрутизацію, щоб полегшити реалізацію робіт, що не блокують розріз та обслуговування ліній. Пристрій комутації для системи передачі прозорий, тобто комутаційний пристрій не вимагає типу системи передачі, може використовувати або SDH, або DWDM.
Захист оптичного вимикача DWDM - це економічний і безпечний метод захисту ліній, але легке автоматичне втручання системи захисту в системи DWDM є багатьма проблемами. Спліттер 97: 3 спектральних, оптичних комутаційних приладів втрати вставки становить приблизно 2 дБ інтервенційного перемикаючого пристрою, система має додаткову перемичку з двома волокнами, втрата якої при введенні волокна оцінюється як 1 дБ, тому весь комутаційний пристрій, теоретично максимум, принесе 3dB загасання та багато випадків практичного використання лише у 1,5-2,5 дБ.
Оптична система автоматичного перемикання для захисту лінії DWDM є безпечним та економічним засобом захисту. У майбутньому, оскільки розміри мережі продовжуватимуть розширюватися, системи захисту оптичних комутаторів відіграватимуть більш важливу роль для задоволення вимог показників оцінки, підвищення безпеки роботи мережі передачі.
Рішення оптичного перемикача FOCC
Оптичні вимикачі FOCC базуються на технології Opto-Mechanical з доведеною надійністю і доступні у вигляді оптичного перемикача 1 × 1, 1 × 2, 2 × 2 Без засувок, засувки, одномодового та багатомодового варіантів. Окрім цих високоефективних рішень для вимикачів Opto-Mechanical, якщо ви хочете придбати інші типи, такі як термооптичні та електрооптичні, зверніться до спеціалістів із продажу спеціальної служби.
Доступна конфігурація
1X1 Механічний 1X2 Механічний
1X4 Механічний 1X8 Механічний
1X16 Механічний 2X2 Механічний
2X2B Механічний 2X2BA Механічний
D1X2 Механічний D2X2 Механічний
D2X2B Механічний
Доступний режим
Одномодовий
Багатомодовий
Доступна модель управління
Защепка
Не затягування
