Samouczek przełącznika optycznego od FOCC
Co to jest przełącznik optyczny?
Przełącznik optyczny to przełącznik, który umożliwia selektywne przełączanie sygnałów w światłowodach lub zintegrowanych obwodach optycznych (IOC) z jednego obwodu do drugiego w telekomunikacji. Z dala od telekomunikacji przełącznik optyczny to jednostka, która faktycznie przełącza światło między włóknami, a przełącznik fotoniczny to taki, który robi to poprzez wykorzystanie nieliniowych właściwości materiału do sterowania światłem (tj. Do przełączania długości fal lub sygnałów w obrębie danego włókna).
Przełącznik optyczny może działać za pomocą środków mechanicznych, takich jak fizyczne przesunięcie światłowodu w celu napędzania jednego lub więcej włókien alternatywnych, lub za pomocą efektów elektrooptycznych, efektów magnetooptycznych lub innymi metodami. Wolne przełączniki optyczne, takie jak te wykorzystujące ruchome włókna, mogą być wykorzystywane do naprzemiennego trasowania ścieżki transmisji przełącznika optycznego, takiego jak routing wokół uszkodzenia. Szybkie przełączniki optyczne, takie jak wykorzystujące efekty elektrooptyczne lub magnetooptyczne, mogą być wykorzystywane do wykonywania operacji logicznych; do tej kategorii należą również półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne, które są urządzeniami optoelektronicznymi, które mogą być używane jako przełączniki optyczne i mogą być zintegrowane z dyskretnymi lub zintegrowanymi obwodami mikroelektronicznymi.
(Odniesienie: WIKIPEDIA)
Technologia przełączania optycznego
Technologia przełączania optycznego jako ważny fundament całkowicie optycznej technologii sieci komunikacyjnej, jej rozwój i zastosowanie będą miały znaczący wpływ na kierunek rozwoju przyszłych optycznych sieci komunikacyjnych. Jak to działa?
Sygnały optyczne są multipleksowane na trzy sposoby: podział przestrzeni, podział czasu i WDM. Odpowiednie metody przełączania optycznego przełączania podziału przestrzeni, przełączania podziału czasu i przełączania podziału fali w celu uzupełnienia trzech multipleksowanych kanałów.
Przełączanie podziału przestrzeni
Jest to domena przestrzeni wymiany sygnału optycznego, podstawowe elementy funkcjonalne przestrzennego przełącznika światła. Przestrzenny włącznik światła jest zasadą optycznych elementów przełączających. Bramkowy przełącznik macierzy może znajdować się na dowolnej ustanowionej ścieżce z wieloma wejściowymi włóknami wyjściowymi. Może stanowić pustą spektroskopową jednostkę przełączającą, a inne typy przełączników mogą również razem stanowić jednostkę przełączającą z podziałem czasu lub gwiazdy falowe. Puste przełączniki widmowe mają zazwyczaj zarówno podział światłowodowy, jak i przestrzenny. Podział przestrzeni jest podziałem przestrzeni wymiany.
Przełączanie podziału czasu
Ten sposób multipleksowania sygnału multipleksowanego jest siecią komunikacyjną, kanał jest podzielony na wiele różnych szczelin czasowych, każda dystrybucja sygnału ścieżki optycznej zajmuje różne szczeliny czasowe, kanał pasma podstawowego, aby pasował do transmisji optycznego strumienia danych o wysokiej prędkości. Konieczność użycia wymiany szczelin czasowych z podziałem czasu. Zmieniacz szczelin czasowych sygnału wejściowego jest kolejno zapisywany w buforze optycznym, a następnie odczytywany zgodnie z ustaloną kolejnością, uzyskując w ten sposób jedną ramkę przy każdej wymianie jednej szczeliny czasowej na inną szczelinę czasową, a wyjścia realizują program wymiany taktowania. Zwykle bistabilne lasery mogą być używane jako bufor optyczny, ale jest to tylko bit wyjściowy i nie może zaspokoić zapotrzebowania na szybkie przełączanie i dużą pojemność. Podczas gdy linia opóźniająca światłowód jest urządzeniem przełączającym bardziej z podziałem czasu, światło sygnałowe zwielokrotnione z podziałem czasu jest wprowadzane do rozdzielacza optycznego, tak że każdy z jego kanałów wyjściowych jest tylko sygnałem świetlnym o tej samej szczelinie czasowej, a następnie sygnały te są łączone poprzez inną optyczną linię opóźniającą, po sygnale typu linii opóźniającej, aby uzyskać inne opóźnienie czasowe, ostateczna kombinacja pasuje, zanim sygnały zostaną zmultipleksowane z oryginalnym sygnałem, tym samym kończąc przełączanie z podziałem czasu.
Przełączanie podziału fali
Statki w systemach WDM, źródło i miejsce docelowe są wymagane do przesyłania sygnałów przy użyciu tej samej długości fali, takich jak niemultipleksowane, a więc multipleksowane w technologii multipleksowania z podziałem długości fal, jest szeroko stosowane w optycznym systemie transmisji, każdy terminal multipleksowy wykorzystuje dodatkowe multipleksery, zwiększając w ten sposób system koszt i złożoność. W systemie WDM, wymiana widmowa fal w pośrednich węzłach transmisyjnych, aby nie spotkać żadnych dodatkowych urządzeń, aby osiągnąć źródło i miejsce docelowe systemu multipleksowania z podziałem długości fal, komunikują się ze sobą, a można oszczędzać zasoby systemowe, poprawiać tempo wykorzystania zasobów. Demultiplekser falowego układu przełączania pierwszego demultipleksera fali świetlnej jest podzielony na mnogie rozszczepienie fali jest wymagane do wymiany kanałów długości fali w każdym kanale, przełączając długość fali ostatniego sygnału uzyskanego po multipleksowaniu złożonego z sygnału multipleksowania z gęstym podziałem fali z wyjścia optycznego, które wykorzystują charakterystyka światłowodu szerokopasmowego, nisko-stratnego pasmowego multipleksowania wielu sygnałów optycznych, znacznie poprawiającego wykorzystanie Fibre Channel, w celu poprawy wydajności systemu komunikacyjnego.
Istnieją również hybrydowe technologie przełączania, które są stosowane w wielkoskalowej sieci komunikacyjnej w różnych technologiach przełączania ścieżki optycznej, będących połączeniem łącza wielopoziomowego. W sieciach wielkoskalowych musi być wielokanałowy rozdzielacz sygnału, a następnie uzyskać dostęp do innego łącza, dzięki czemu nie można odtwarzać zalet multipleksowania z podziałem długości fali, więc przy użyciu poziomów technologii multipleksowania z podziałem fali łączące łącze, a następnie technologii przełączania z podziałem przestrzeni stosowanej na wszystkich poziomach wymiany łącza, aby ukończyć interfejs między łączem, docelowym miejscem docelowym, a następnie falą wymiany danych technicznych odpowiadających sygnałom optycznym, sygnał połączony końcowy sub-wyjściowy. Mieszana technologia przełączania mieszana czasowo, separacja powietrza - po północy - podział długości fali mieszany kilka minut - godziny mieszania, separacja powietrza - podział długości fali.
W pełni optyczna technologia przełączania sieci
Aby zrealizować przełączanie wszystkich sieci optycznych, najpierw należy zastosować optyczne multipleksowanie z dodawaniem kropli (OADM) i technologię OXC (optyczne połączenie krzyżowe) w celu uzyskania przełączania długości fali, a następnie dalsze realizowanie przełączania upakowanego optycznie.
Przełączanie długości fali opiera się na długości fali w jednostkach domeny przełączanej obwodu optycznego, przełączaniu sygnałów optycznych z przełączaniem długości fali w celu zapewnienia trasowania od końca do końca oraz kanału przypisywania długości fali. Kluczem przełączającym długość fali jest użycie odpowiedniego urządzenia węzła sieciowego, optycznego multipleksowania z dodawaniem i dodawaniem optycznym. Optyczne multipleksowanie z dodaniem kropli zasada działania opiera się na całkowicie optycznym zerwaniu węzłów sieci i wstawieniu wymaganej ścieżki długości fali. Jego główne elementy składowe multipleksera uzgadniania multipleksera, a także przełączniki optyczne i dostrajalne harmoniczne, itp. Optyczne multipleksowanie add-drop zasady działania i multipleksator synchronicznej hierarchii cyfrowej (SDH) osobna funkcja interpolacji jest podobna, ale z czasem domena, podczas gdy druga działa w domenie optycznej. Optyczne połączenie krzyżowe i synchroniczny cyfrowy system cyfrowego połączenia krzyżowego (DXC) podobny efekt, ale w celu osiągnięcia połączenia krzyżowego z przejściem na długości fali, na której węzeł sieci optycznej.
Długość fali optycznej do wymiany zasadniczo zajęła warunek biurowy nie jest wydajnym przełączaniem optycznym, atrybut zorientowany na połączenie ustanowił ponowną dystrybucję długości fali kanału w celu osiągnięcia maksymalnej wydajności wykorzystania, nawet jeśli komunikacja jest bezczynna. Optyczne przełączanie pakietów może być realizowane przy minimalnym rozdrobnieniu przełączania zwielokrotniania zasobów przepustowości, poprawiając wydajność komunikacji sieci optycznej. Optyczne przełączanie pakietów to na ogół lekkie i przezroczyste przełączanie pakietów (OTPS), optyczne przełączanie serii (OBS) i optyczne przełączanie etykiet (OMPLS). Optyczna przezroczysta charakterystyka przełączania pakietów to stała długość pakietu, zastosowanie sposobu przełączania synchronicznego, potrzeba wszystkich pakietów wejściowych jest synchronizowana w czasie, co zwiększa trudność techniczną i zwiększa wykorzystanie kosztów. Transmisja optyczna pęka z wykorzystaniem informacji o sterowaniu nagłówkiem transferu danych o zmiennej długości i rozdzielonych w czasie i przestrzeni, aby przezwyciężyć niedociągnięcia czasu synchronizacji, ale możliwe jest wygenerowanie problemu utraty pakietu. Optyczne przełączanie etykiet odbywa się w celu dodania znacznika w pakiecie IP w przepakowaniu dostępu do sieci rdzeniowej oraz metody routingu zgodnie ze znacznikiem w sieci rdzeniowej.
Chociaż komunikacja z przełączaniem optycznym wymaga wyższej (zwykle większej niż 10 Gb / s), jest bardziej odpowiednia dla niższych kosztów transmisji i można uzyskać większą pojemność systemu; poprzez cyfrową szybkość transmisji, gdy wymagania systemowe wymagają niższej prędkości transmisji (2,5 Gb / s lub mniej), bardziej elastyczny dostęp do konfiguracji połączenia może być bardziej odpowiedni, aby zastosować staromodny sposób konwersji fotoelektrycznej. Dlatego praktyczne zastosowanie prądu należy wybrać zgodnie ze scenariuszami aplikacji, odpowiednim wdrożeniem systemu.
Wraz z rozwojem technologii sieci komunikacyjnej i siecią całkowicie optyczną technologia przełączania optycznego stanie się bardziej innowacyjnym i wydajniejszym sposobem fotochemicznej sieci komunikacyjnej, która stanie się ważną częścią rozwoju społecznego i życia ludzi.
Rodzaje przełączników optycznych
Przełączniki optyczne można podzielić na mechaniczne i niemechaniczne zgodnie z metodami sterowania.
Mechaniczny przełącznik optyczny polega na przemieszczaniu światłowodu lub elementów optycznych w celu przekształcenia ścieżki optycznej, takich jak ruchomy typ światłowodu, poruszanie tuleją w celu przesuwania soczewek (w tym lusterek, pryzmatów i soczewek samonogniskujących). Największą zaletą tego rodzaju przełącznika optycznego jest niska tłumienność wtrąceniowa i niski przesłuch. Jego wadą jest powolne i łatwe w noszeniu, łatwe do wibracji, wstrząsy uderzeniowe.
Niemechaniczny przełącznik optyczny wykorzystuje efekty elektrooptyczne, magnetooptyczne, termooptyczne i inne do zmiany współczynnika załamania falowodu optycznego, zmiany ścieżki optycznej, takie jak przełącznik elektrooptyczny, przełącznik magnetooptyczny i termo przełącznik optyczny. Ten rodzaj przełącznika optycznego ma dobrą powtarzalność, dużą szybkość przełączania, wysoką niezawodność, długą żywotność i inne zalety, a także mały rozmiar, może być monolitycznie zintegrowany. Wadą jest to, że utrata wtrącenia i wydajność przesłuchu nie są idealne, co należy poprawić.
Oto trzy popularne przełączniki optyczne.
Przełącznik opto-mechaniczny
Przełącznik optyczno-mechaniczny jest najstarszym rodzajem przełącznika optycznego i najczęściej stosowanym w tym czasie. Urządzenia te osiągają przełączanie poprzez ruch światłowodu lub innych masowych elementów optycznych za pomocą silników krokowych lub ramion przekaźników. Powoduje to, że są one stosunkowo powolne z czasami przełączania w zakresie 10-100 ms. Mogą osiągnąć doskonałą niezawodność, utratę wstawiania i przesłuchy. Zwykle opto-mechaniczne przełączniki optyczne kolimują wiązkę optyczną z każdego włókna wejściowego i wyjściowego i przesuwają te skolimowane wiązki wokół urządzenia. Pozwala to na niską stratę optyczną i pozwala na odległość między światłowodem wejściowym i wyjściowym bez szkodliwych efektów. Urządzenia te mają większą masę w porównaniu z innymi alternatywami, chociaż nowe urządzenia mikro-mechaniczne to rozwiązują.
Przełącznik termo-optyczny
Przełączniki termooptyczne są zwykle oparte na falowodzie wykonanym z polimerów lub krzemionki. Podczas pracy polegają na zmianie współczynnika załamania światła wraz z temperaturą wytworzoną przez grzejnik rezystancyjny umieszczony nad falowodem. Ich powolność nie ogranicza ich w obecnych aplikacjach.
Przełącznik elektrooptyczny
Zazwyczaj są one oparte na półprzewodnikach, a ich działanie zależy od zmiany współczynnika załamania światła w polu elektrycznym. Ta cecha sprawia, że są one z natury szybkimi urządzeniami o niskim zużyciu energii. Jednak ani elektrooptyczne, ani termooptyczne przełączniki optyczne nie są jeszcze w stanie dopasować strat wtrąceniowych, odbicia wstecznego i długoterminowej stabilności opto-mechanicznych przełączników optycznych. Najnowsza technologia obejmuje przełączniki całkowicie optyczne, które mogą krzyżować włókna bez przekształcania sygnału w domenę elektryczną. To znacznie zwiększa szybkość przełączania, umożliwiając dzisiejszym operatorom telekomunikacyjnym i sieciom zwiększenie szybkości przesyłania danych. Jednak ta technologia jest dopiero w fazie rozwoju, a wdrożone systemy kosztują znacznie więcej niż systemy wykorzystujące tradycyjne przełączniki opto-mechaniczne.
System ochrony przełączników optycznych dla bezpieczeństwa sieci DWDM
System ochrony przełączników optycznych dla bezpieczeństwa sieci komunikacyjnej zapewnia zestaw ekonomicznych, praktycznych rozwiązań, tworzenie nieblokującej, wysokiej niezawodności, elastycznej, zapobiegającej katastrofom optycznej sieci komunikacyjnej. System ochrony przełączników optycznych dzięki automatycznym stacjom przełączania i zarządzania siecią, możesz osiągnąć ochronę przełączników światła, monitorowanie i ścieżkę optyczną awaryjnej mocy optycznej, wysyłając trzy główne funkcje.
System DWDM w magistrali i lokalnej sieci transmisji światłowodowej ma wiele zastosowań. Ze względu na wielkość ruchu przenoszonego przez skupienie się na znaczeniu bezpieczeństwa, coraz więcej uwagi w przypadku pełnego oporu wpłynie na wszystkie hostowane sieci biznesowe. Bezpieczeństwo sieci DWDM zawsze było najważniejsze w pracach konserwacyjnych transmisji. Jednak technologia ochrony DWDM z własnych ograniczeń ma takie problemy, jak nieelastyczna, duża inwestycja, a efekt nie jest idealny. Następnie technologia ochrony przełączników optycznych odgrywa bardzo ważną rolę w bezpieczeństwie sieci DWDM.
Moduł kontroli przełączania systemu zabezpieczenia przełączników optycznych to zestaw przełączników optycznych, monitorowanie mocy optycznej, monitorowanie stabilnego źródła światła w jednym z modułów wysokiego poziomu integracji. Moduł monitorowania mocy optycznej i koordynacja modułu sterowania przełącznikiem optycznym, wybór współczynnika podziału 97: 3 jest bardziej odpowiedni na pniu, co odpowiada około 0,2 dB tłumieniu na linii przesyłowej; optyczny moduł przełączający zawiera przełącznik optyczny 1 × 2 lub 2 × 2, sterowany przełącznikiem między operacją kierowania światła głównego i rezerwowego.
Monitorowanie w czasie rzeczywistym wartości modułu komunikacji mocy optycznej komunikacji wartość mocy optycznej światłowodu zgłaszana do głównego modułu sterującego; analiza i porównanie głównego modułu sterującego, stwierdzono, że zmiana wartości mocy optycznej przekracza ustalony próg przełączania natychmiast wydał instrukcje modułowi przełącznika optycznego; moduł przełącznika optycznego zgodnie z dyrektywą nastąpiło natychmiastowe przełączenie. Aby osiągnąć operację przełączania.
Ścieżka optyczna automatycznie przełącza urządzenia ochronne uczestniczące w systemie transmisji tułowia nie wpływa na charakterystykę transmisji. W rzeczywistości sprzęt przełączający zaangażowany w przełącznik optyczny i rozdzielacz tylko dwa pasywne urządzenia optyczne.
Jeden koniec jednostki przełączającej jest podłączony do nadajnika-odbiornika systemu transmisyjnego, głównego kabla światłowodowego i kabla zapasowego, odpowiednio podłączonych do dwóch zacisków wyjściowych przełącznika optycznego 2 × 2. Kiedy ścieżka optyczna pojawia się, gdy moc optyczna jest nienormalna, przełącznik optyczny jest automatycznie przełączany na alternatywną trasę.
Rozumie się, że system ochrony przełącznika optycznego ma następujące zalety. Szybka prędkość przełączania, prędkość przełączania przełącznika optycznego wynosi 5 ms, plus analiza systemu, czas reakcji pojedynczego zakończenia czasu przełączania mniejszy niż 20 ms, czas przełączania mniejszy niż 50 ms dla całego systemu, można wykonać podstawową operację przełączania bez przerywania komunikacji, aby osiągnąć poziom ochrony klasy biznesowej.
Przełączanie, wysoka niezawodność, realizowane poprzez monitorowanie mocy optycznej, aby uniknąć fałszywego alarmu ramki optycznej, zapewnić, że przełączana ocena jest poprawna. Monitorowanie routingu światłowodu zapasowego w celu zapewnienia ważności przełącznika i kontynuacja monitorowania po zmianie ścieżki optycznej.
Awaryjna funkcja wysyłki, po prostu polecenie przełączające wydane z programu, można wdrożyć routing, aby ułatwić realizację nieblokujących przełączeń i prac konserwacyjnych linii. Urządzenie przełączające dla systemu przesyłowego jest przezroczyste, tzn. Urządzenie przełączające nie wymaga, aby typ systemu przesyłowego mógł wykorzystywać SDH lub DWDM.
Optyczna ochrona przełącznika DWDM jest ekonomiczną i bezpieczną metodą ochrony linii, ale w przypadku lekkiej automatycznej interwencji systemu ochrony w systemy DWDM należy wziąć pod uwagę wiele kwestii. Widmo splittera 97: 3, optyczne urządzenie przełączające strata wynosi około 2 dB urządzenie przełączające światło interwencyjne, system ma dodatkową zworkę dwuwłóknową, której straty wtrąceniowe szacuje się na 1 dB, więc całe urządzenie przełączające Teoretycznie maksymalna interwencja przyniesie 3dB tłumienie i wiele przypadków praktycznego zastosowania tylko w 1,5-2,5 dB.
Optyczny system automatycznego przełączania do ochrony linii DWDM jest zarówno bezpiecznym, jak i ekonomicznym środkiem ochrony. W przyszłości, wraz ze wzrostem wielkości sieci, systemy ochrony przełączników optycznych będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w spełnianiu wymagań wskaźników oceny, w celu poprawy bezpieczeństwa działania sieci przesyłowej.
Rozwiązanie przełącznika optycznego FOCC
Przełączniki optyczne FOCC są oparte na technologii opto-mechanicznej o sprawdzonej niezawodności i dostępne jako przełączniki optyczne 1 × 1, 1 × 2, 2 × 2 Non-Latching, Latching, Single-mode, Multimode. Oprócz tych wysokowydajnych rozwiązań przełączników optyczno-mechanicznych, jeśli chcesz kupić inne typy, takie jak termo-optyczne i elektrooptyczne, skontaktuj się z działem sprzedaży w celu uzyskania specjalnej usługi niestandardowej.
Dostępna konfiguracja
1X1 Mechanical 1X2 Mechanical
1X4 Mechanical 1X8 Mechanical
1X16 Mechanical 2X2 Mechanical
2X2B Mechanical 2X2BA Mechanical
D1X2 Mechanical D2X2 Mechanical
D2X2B Mechanical
Dostępny tryb
Tryb pojedyńczy
Wielomodowy
Dostępny model kontrolny
Zatrzask
Nie lantching
