Ðây là cấu trúc trung hòa giữa hai cấu trúc song song và cấu trúc nối tiếp mà ta đã mô tả ở trên. Số lượng tối đa kênh bước sóng được xen/rớt là tùy thuộc vào băng thông của bộ lọc. Số lượng thực tế các kênh xen/rớt là còn tùy thuộc vào nhà quản lý hệ thống trang bị bao nhiêu bộ chuyển đổi tín hiệu tại nút OADM. Tuy nhiên, số lượng các kênh xen/rớt là bao nhiêu cũng không ảnh hưởng đến quá trình tính toán các
đường quang khác truyền trong mạng và độ suy hao của tín hiệu khi đi qua OADM. Trong một nhóm kênh, việc xen/rớt các kênh bổ xung sẽ không làm ảnh hưởng tới các đường quang khác trong mạng bởi vì suy hao nối thông cho tất cả các kênh không nằm trong nhóm xen/rớt là cố định. Tuy nhiên cấu trúc này làm phức tạp kế hoạch hoá bước sóng và áp đặt một số hạn chế lên việc phân bổ bước sóng.
Dưới đây là bảng so sánh các đặc điểm cơ bản của ba cấu trúc cho OADM với các thuộc tính: tổng số kênh bước sóng OADM có thể xử lý (N) và số lượng kênh bước sóng tối đa có thể thực hiện xen/rớt (D).
Bảng 3.1 So sánh giữa các cấu trúc cho OADM[16]
Thuộc tính Song song Nối tiếp Xen/rớt theo băng
D N L <<N Ðiều kiện ràng buộc lựa chọn bước sóng xen/rớt Không Quyết định khi lập kế hoạch phân bố bước sóng Cố định một tập hợp bước sóng Thay đổi lưu
lượng Cao nhất
Ðáp ứng được
yêu cầu Tương đối cao Lập kế hoạch
phân bố bước sóng
Ít tốn thời gian
Tương đối Nhiều ràng buộc cần giải quyết
Suy hao thêm vào Cố định
Thay đổi
Cố định tương ứng với số băng sóng được xen/rớt Chi phí (nếu số
kênh xen/rớt ít) Cao Thấp Trung bình
Chi phí (nếu số
kênh xen/rớt) Cao Thấp Trung bình
Có hai dạng OADM sử dụng chính trong các mạng quang, đó là dạng OADM cố định và dạng OADM cấu hình được. Đối với loại cố định thì khá cứng nhắc do nó không có khả năng thay đổi lựa chọn các kênh được tách và đi xuyên qua băng phần mềm điều khiển khi đang hoạt động. Đối với loại thứ hai là OADM có thể cấu hình lại (fixed).Nó có khả năng lựa chọn định tuyến được các bước sóng khác nhau trong
cách mềm dẻo cho các luồng quang, định tuyến vòng cho các kết nối hỏng, do vậy nó làm giảm tối thiểu việc phải ngắt dịch vụ cũng như khả năng thích ứng hay nâng cấp mạng quang với các kĩ thuật WDM khác nhau. Hiện nay,dạng thiết bị OADM cấu hình được như COADM, ROADM đang được các nước tiên tiến sản xuất và thương mại hóa rộng rãi.
3.3. Bộ kết nối chéo OXC
3.3.1. Định nghĩa
OADM là phần tử hữu ích trong trong các mô hình mạng đơn giản như cấu trúc mạng tuyến tính hoặc cấu trúc mạng vòng (Ring), với số lượng bước sóng ít. Nó là sự lựa chọn tối ưu xét về khía cạnh kinh tế, công nghệ chế tạo cũng như khả năng đáp ứng yêu cầu về mạng. Tuy nhiên, với các cấu trúc mạng mắt lưới phức tạp hơn và số bước sóng nhiều hơn, yêu cầu khả năng linh động trong việc cung ứng dịch vụ đồng thời các dịch vụ phương tiện đòi hỏi phải đáp ứng được sự tăng băng thông đột biến thì các mô hình hiện tại không đáp ứng được. Khi đó, cần phải triển khai mạng mắt lưới (mesh), tôpô mạng phức tạp hơn, số lượng bước sóng lớn hơn với phần tử trung tâm là bộ kết nối chéo quang OXC (Optical Cross Connect).[17]
Trong mạng định tuyến bước sóng WDM, OXC đóng vai trò là một phần tử chuyển mạch quang linh hoạt thực hiện kết nối chéo đối với các tín hiệu từ một đầu vào đến một hoặc nhiều đầu ra khác nhau. OXC có hai nhiệm vụ chính đó là nối chéo các kênh quang và ghép tách đường tại chỗ.
OXC làm việc trực tiếp với các phần tử mạng SONET/SDH cũng như các bộ IP Router và các chuyển mạch ATM, các thiết bị đầu cuối WDM và các bộ OADM như hình (3.8). Có thể coi OXC như là một bộ chuyển mạch kết nối chéo với các thiết bị đầu cuối OLT xung quanh. Ta có thể xây dựng mạng sử dụng các thiết bị OXC và OLT từ các nhà sản xuất khác nhau.
Hình 3.8. Một mạng dùng OXC. OXC nằm giữa thiết bị người sử dụng của lớp quang và các OLT lớp quang.[18]
3.3.2. Yêu cầu đối với bộ kết nối chéo OXC
Một OXC thường phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản như sau:
- Cung cấp dịch vụ: Một OXC phải hỗ trợ khả năng cung cấp các đường quang trong mạng một cách tự động mà không cần sự can thiệp bằng tay, chẳng hạn như khả năng đáp ứng thêm kênh bước sóng nếu nhu cầu băng thông tăng lên...Khả năng này là rất quang trọng khi giải quyết số bước sóng lớn trong một node hoặc với số node trong một mạng lớn. Và nó rất cần thiết khi các đường quang trong mạng cần được cấu hình lại để đáp ứng với sự thay đổi của lưu lượng.
- Bảo vệ đường quang: Bảo vệ đường quang đối với các sự cố đứt cáp hoặc sự cố nút mạng là một trong những yêu cầu quan trọng đối với các bộ OXC. Bộ kết nối chéo là một phần tử mạng thông minh, nó có thể phát hiện ra các sự cố trong mạng và nhanh chóng định tuyến lại các đường quang thay cho các đường quang bị sự cố. Các bộ kết nối chéo cho phép nâng cao hiệu suất sử dụng băng thông cho các mạng mesh.
- Trong suốt đối với tốc độ truyền dẫn bit: Là khả năng chuyển mạch các tín hiệu có tốc độ bit và định dạng khung truyền khác nhau.
- Giám sát chất lượng truyền dẫn: Cho phép khả năng trích tín hiệu đi đến qua một cổng khác để thực hiện chức năng đo đạc, xác định và giám sát chất lượng truyền dẫn.
- Thực hiện chuyển đổi bước sóng: Bước sóng ở đầu vào chuyển mạch để đến đầu ra có thể cũng được chuyển đổi thành bước sóng khác.
- Ghép và nhóm tín hiệu (Multiplexing and Grooming): Cho phép hoạt động với các tín hiệu khách hàng có tốc độ bit không tương ứng với tốc độ bit của tín hiệu truyền trong lớp kênh quang.
3.3.3. Các cấu hình cho OXC
Một bộ OXC được chia làm hai phần: phần lõi chuyển mạch và phần cổng giao diện. Phần lõi chuyển mạch thưc hiện chức năng kết nối chéo quang. Trong khi đó, phần cổng giao diện làm nhiệm vụ giao tiếp với các phần tử mạng xung quanh OXC. Thông thường thì các cổng giao diện là các card chứa các bộ chuyển đổi quang-điện- quang (O/E/O) hay các bộ chuyển đổi quang-điện (O/E). Người ta dựa vào cấu tạo của lõi chuyển mạch để phân loại cấu hình OXC, bao gồm lõi chuyển mạch điện, lõi chuyển mạch quang hay kết hợp cả hai loại trên.
3.3.3.1. Lõi chuyển mạch điện
Lõi chuyển mạch điện thực hiện chuyển mạch các tín hiệu điện. Nó có thể thực hiện nhóm các luồng lưu lượng có tốc độ bit nhỏ lại thành luồng lưu lượng có tốc độ bit là tốc độ bit truyền trên kênh bước sóng thuộc lớp kênh quang.