OXC

1. 개요

2. OXC의 구조

 1) 광스위치

 2) 파장변환기

 3) MUX/DEMUX

 4) OA(Optical Amp)

 5) 제어평면

3. OXC의 종류

 1) Opaque OXC

 2) Transparent OXC

4. OXC의 주요 요소기술

 1) 광스위칭 Fabric

 2) 파장변환기

 3) 제어평면기술

5. 결론

 

1. 개요

 - 최근 서비스 제공자 백본망에서 요구되는 대역폭 용량이 크게 증가하면서 SONET/SDH 장비가 코어에서 에지 또는 국간 전송 수준으로 밀려나고, 그 자리를 대용량 DWDM 장비가 대신하고 있음

 - 이에 따라 DWDM 장비를 통해 전송되는 수십, 수백 개의 광 파장들을 관리할 수 잇는 새로운 광교환기술이 필요하게 됨, 이것이 바로 'OXC'임

 - 일반적으로 수십 Gbps의 처리 용량을 가지는 DSC와 비교하여 OXC는 테라비트 이상의 데이터 처리 능력을 가짐

 

2. OXC의 구조

 

 1) 광스위치: OXC의 핵심, 광신호를 교환해주는 교환기

 2) 파장변환기: 출력포트에서 동일파장으로 충돌을 피하기 위한 파장 변환기

 3) MUX/DEMUX: WDM 신호 또는 TDM 신호를 다중화/역다중화하는 기능

 4) OA(Optical Amp): 광증폭기, 약해진 신호를 증폭시키는 기능

 5) 제어평면: 시스템/선로 감시제어, 광신호 연결설정을 위한 시그널링 기능 수행

 - OXC는 크게 광학적인 경로를 설정해 주는 하드웨어 부분과 주로 소프트웨어로 이루어지는 제어계층으로 구분할 수 있음.

 - 입력되는 파장 다중화된 광신호는 역다중화되어 광스위치로 입력됨.

 - 회선 경합이 발생하지 않는 경우 광스위치는 입력되는 광신호를 투명하게 출력 포트로 연결해 줌. 한편 회선경합이 발생하는 경우 파장변환기 모듈로 광신호를 연결하여 파장변환을 수행한 후 지정된 출력 포트로 연결해 줌.

 - 만약 입력 및 출력 광신호의 세기가 약할 경우 이를 보상하기 위하여 광증폭기를 포함할 수 있음. 손실이 적은 경로이거나 OXC에서의 손실이 적은 경우 광증폭기를 사용하지 않을 수 있으며 입출력 중의 한 쪽만 사용할 수 있음.

 - 광 스위치는 OXC의 핵심 요소로서 다수의 입력 및 출력 포트를 가지는 공간스위치로서 임의의 입력 포트로 입력된 광신호를 출력 포트로 연결해 줄 수 있는 기능을 가짐.

 - 파장변환기는 전광통신망에서 회선 경합을 피하게 해줌으로써 회선 이용 효율을 높여주는 역할을 하는 모듈임. 파장변환기는 크게 광전변환(O/E/O, opto-electronic conversion)을 이용한 파장변환기와 전광(all-optical) 파장변환기로 분류됨. 광전변환기는 현재 상용화 기술에 가장 가까운 기술이며, 전광 파장변환기는 초고속 데이터를 처리하는 차세대 광 통신망을 위한 기술로 각광을 받고 있음.

 

3. OXC의 종류와 특성 

 - OXC는 분기/결합 기능의 유무, 파장 변환 기능의 유무, 스우치의 형태 등 다양한 기준으로 분류

 - 특히, 전기스위치를 이용한 것과 광스위치 소자를 이용한 것으로 크게 구분할 수 있음

  1)Opaque OXC

    - 전기스위치를 이용한 OXC

    - 전-광, 광-전 변환 필요

    - EXC(Electronic Cross-Connect), OEO(Optical Electrical Optical) OXC, BDXC(Brodband Digital Cross-Connect). Ultra-Dxc 모두 동일한 용어임

    - W-DCS에서 용량 Upgrade 된 장비, Grooming 기능 가능한 장점

    - TDM 기반의 OXC, 시장에 출시된 대부분의 OXC는 Opaque OXC임

  2) Transparent OXC

    - 광스위치 소자 사용

    - OOO(Optical Optical Optical) OXC, PXC(Photonic Cross-Connect)와 동일한 용어

    - Transparent OXC의 분류

        가. FXC(Fiber Cross-Connect): 광섬유단위 스위칭, 자동 광분배기의 기능을 가진 장비로 상용화됨

        나. WSXC(Wavelength Selective Cross Connect): 파장단위 분기/결합 가능, WDM의 WSS(Wavelength Selective Switching)로 상용화됨

        다. WIXC(Wavelength Interchanging Cross-Connect): 파장변환기능을 추가한 OXC, 아직 미개발되었으나, 가까운 장래에 개발될 것으로 판단 

4. OXC의 주요 요소기술

 1)광스위칭 패브릭

   가. MEMS(Micro Electromechanical System) 스위치: 공간적으로 움직임이 가능한 SI 기판을 이용하며, 미소거울의 각도를 조절한 스위치

  나. 열광학스위치: 광도파로의 온도변환를 통해 굴절률을 변화시켜 광신호를 스위칭

   다. 버블스위치: 광도파로 교차점에 오일을 채운 구멍을 이용하여 스위칭

 2) 파장변환기

   가. 회선경합을 피하여, 회선이용 효율을 높이는 역할

   나. OEO 파장변환: 상용화 완료

   다. OOO 파장변환: 차세대 기술임, WIXC OXC로 진화하기 위한 필수 기술

   라. 종류로는 레이져, 코히어런트, 광게이트, XPM 파장 변환기가 있음

 3) 제어평면기술

   가. GMPLS기술: 시스템/선로 감시제어, 광신호 연결 설정을 위한 signalling 기능 수행

   나. 기타 라우팅 기술: GMPLS 기반의 라우팅기술을 적용하여, 최적의 경로 선택가능

5. 결론

 1) OXC는 all optic network 장비의 핵심임

 2) OXC는 TDM(SONET/SDH) 계열과 WDM 계열로 크게 구분할 수 있는데, WDM 기반 스위치가 WSS라는 용어로 특화되면서, 시장에서는 TDM 계열인 Opaque방식의 OXC만을 OXC로 칭하고 있음

 3) WSS기반 기술을 통해 WDM 장비는 ROADM(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer)로 발전함

 4) 고성능 프로세서의 발달에 따라 Coherent 광전송 기술이 개발 중에 있으며, 이를 통해 OOO기반의 파장변환 기능과 Tunable Receiver 기술이 가능할 전망임

 5) 이러한 기술 발전은 WDM 영역에서도 TDM과 같이 Optic level에서의 자유로운 광교환과 광라우팅을 가능케 할 것으로 판단함 

 

 <참고>

Optical network

출처: http://kunet.korea.ac.kr/english/sub1_1.php

 

Network model

출처: http://cordis.europa.eu/infowin/acts/analysys/general/acts97/guide/chap5.htm

 

출처: http://cordis.europa.eu/infowin/acts/rus/projects/ac073.htm

 

출처: http://spie.org/x25330.xml

출처: http://dec3.jlu.edu.cn/webcourse/T000410/files/bjjx/bjjx5.3.html

 

 

<참조>

http://i-bada.blogspot.kr/2012/05/blog-post_30.html#!/2012/05/blog-post_30.html

http://blog.naver.com/lemonaroma98?Redirect=Log&logNo=60016107301

http://blog.naver.com/hts8376?Redirect=Log&logNo=100007077102

http://blog.naver.com/hjo0075?Redirect=Log&logNo=140015471993

http://cafe.naver.com/ipte4

http://www.sdsolution.co.kr/board_sd/download.asp?filename=7d2128b7_oxc.hwp.