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大規(guī)模全光交換機(jī) 光開關(guān)系統(tǒng)

發(fā)布時(shí)間：2018/11/27  |  閱讀次數(shù)：0  |  文章來(lái)源：admin

對(duì)于這些數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，最 好的解決方案是布置一套光學(xué)開關(guān)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、動(dòng)態(tài)重構(gòu)、高擴(kuò)展性的物理層。這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)10Gbps向40Gbps或

100Gbps以致更高帶寬的擴(kuò)展，而無(wú)需額外的投資。同時(shí)該結(jié)構(gòu)可以使數(shù)據(jù)中心根據(jù)即時(shí)的需求、循環(huán)類型、可預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)流量高峰等情況，即時(shí)配置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、分配服務(wù)器資源。

在城市網(wǎng)絡(luò)和大區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中同樣如此，視頻數(shù)據(jù)傳輸需求的擴(kuò)展，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商為滿足客戶需求將面臨同樣的問(wèn)題。目前的光纖網(wǎng)絡(luò)因其設(shè)計(jì)無(wú)法快速、經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)展帶寬，非常多的運(yùn)營(yíng)商希望通過(guò)采用P-OTS網(wǎng)絡(luò)（利用可調(diào)的轉(zhuǎn)換器和可重構(gòu)的分插復(fù)用）來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性。

為更進(jìn)一步，這些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會(huì)配備物理層全光光開關(guān)來(lái)組建CDC（Colorless，Directionless，Contention-less）光纖網(wǎng)絡(luò)，以增強(qiáng)物理層設(shè)備的靈活性。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)營(yíng)商可以自由的通過(guò)集中的管理系統(tǒng)改變業(yè)務(wù)配置。

Calient的3D MEMS 光開關(guān)技術(shù)運(yùn)用320個(gè)微反射鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換。在MEMS技術(shù)方案中，微反射鏡可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)不同的角度，使入射光改變傳輸路線，入射到任意端口，3D MEMS技術(shù)只操縱光路，因此不受比特率、協(xié)議和波長(zhǎng)的限制。這種傳輸方式也意味著3D MEMS技術(shù)不會(huì)干擾信號(hào)本身，可以保留信號(hào)源的關(guān)鍵特性包括頻率、波形、色散、時(shí)序等。

這種技術(shù)已經(jīng)在40G和100G網(wǎng)絡(luò)中得到證實(shí)。擁有25ms的典型切換時(shí)間，滿足時(shí)間敏感性最 強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議需求。

相較于OEO（optical-electrical-optical）技術(shù)和2D MEMS技術(shù)，3D MEMS光開關(guān)擁有顯著的功耗和功率損耗低、體積小、發(fā)熱量小等優(yōu)勢(shì)。

實(shí)時(shí)上，有幾種2D MEMS技術(shù)在與3D MEMS技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，但是都不具有可擴(kuò)展性。這是由于2D MEMS的復(fù)雜性，有N個(gè)端口的2D MEMS系統(tǒng)，需要配置N2個(gè)交叉開關(guān)和N2驅(qū)動(dòng)電路，所以256個(gè)端口的2D MEMS系統(tǒng)需要各超過(guò)65000個(gè)和切換單元和驅(qū)動(dòng)電路。將端口擴(kuò)展到1000個(gè)則需要各超過(guò)一百萬(wàn)個(gè)以上的切換單元和驅(qū)動(dòng)電路。而3D MEMS系統(tǒng)每個(gè)端口只需要2個(gè)微反射鏡，顯著降低了系統(tǒng)的繁雜程度，從而可以獲得更好的可擴(kuò)展性。

Calient成熟的3D MEMS技術(shù)是過(guò)去10年中超過(guò)4億美元研發(fā)投入的成果。Calient 3D MEMS技術(shù)的關(guān)鍵在于硅刻蝕技術(shù)和高轉(zhuǎn)動(dòng)率的微機(jī)械驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，在光器件和操作軟件等方面都融入了眾多創(chuàng)新。目前，Calient在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域掌握了超過(guò)90項(xiàng)專利。Calient

的微結(jié)構(gòu)反射鏡可以通過(guò)強(qiáng)有效的靜電力實(shí)現(xiàn)大角度、高精度控制，從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)化光開關(guān)設(shè)備中端口規(guī)模最 大、插入損耗最 小的光交換系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)使Calient在光開關(guān)領(lǐng)域達(dá)到了一個(gè)新的高度，在系統(tǒng)端口數(shù)、可靠性、功耗等方面遙遙領(lǐng)航行業(yè)內(nèi)其它競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

新應(yīng)用領(lǐng)域

運(yùn)用這項(xiàng)新型最 佳化解決方案，光開關(guān)技術(shù)在眾多應(yīng)用領(lǐng)域都可作為一種最 實(shí)用的解決方案。

其中之一是軟件定義的混合分組光傳輸數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。面對(duì)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量，數(shù)據(jù)中心正力圖發(fā)展可擴(kuò)展的基礎(chǔ)設(shè)備，同時(shí)也要考慮功耗和資金成本問(wèn)題。在混合分組光傳輸電路交換網(wǎng)絡(luò)中，光路切換已被成功應(yīng)用于增大基于包的傳輸，形成了一種混合形式的解決方案。

全光交換技術(shù)同樣可以幫助云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改革數(shù)據(jù)流的傳輸方，使大型數(shù)據(jù)中心可以滿足處于不同地域客戶的不同需求。在許多案例中，成功的數(shù)據(jù)服務(wù)可以不受帶寬需求、路由模式和客戶需求的限制。

云數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)商需要在他的各個(gè)站點(diǎn)之間提供高帶寬連接，以便滿足客戶無(wú)論在何時(shí)何地調(diào)用數(shù)據(jù)的需求。由于這些潛在的需求在隨時(shí)變化，也就意味著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需要能夠及時(shí)的重新配置和擴(kuò)展。

 利用光開關(guān)在云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和彼此之間動(dòng)態(tài)地重新配置帶寬，可以有效地增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性。也就意味著數(shù)據(jù)中心的高價(jià)值設(shè)備可以被更充分的應(yīng)用，為用戶提供最 佳的應(yīng)用表現(xiàn)。

3D MEMS 光開關(guān)同時(shí)可以為運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)集聚點(diǎn)和數(shù)據(jù)托管中心提供自動(dòng)光纖連接方案。在這些應(yīng)用中，光開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)任意光路的連接、管理，為管理大量的光纖連接網(wǎng)絡(luò)提供便利。

對(duì)于政府部門，光開關(guān)為光纖連接網(wǎng)絡(luò)提供了一種有效的安全控制方案。與OEO開關(guān)不同，全光開關(guān)不需要對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此也不會(huì)被作為截獲竊取數(shù)據(jù)的目標(biāo)。這為海底電纜登錄地的節(jié)點(diǎn)和跨地域機(jī)密視頻會(huì)議安全保證，開創(chuàng)了新的方法。光開關(guān)的網(wǎng)絡(luò)重配速度也使該方案非常適用于數(shù)據(jù)中心和廣域網(wǎng)的故障恢復(fù)。

合作關(guān)系

光開關(guān)技術(shù)方案在市場(chǎng)上所有技術(shù)中提供了最 好的物理層管理能力。Calient的光開關(guān)與光學(xué)傳輸平臺(tái)、二層交換機(jī)、三層路由器等交換技術(shù)能夠非常好的協(xié)同運(yùn)作。Calient與這些領(lǐng)域的核心供應(yīng)商協(xié)同合作，將3D MEMS開關(guān)與這些領(lǐng)域的技術(shù)相結(jié)合，提供了緊密結(jié)合的綜合方案。

這些優(yōu)勢(shì)在軟件定義的數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算中心中非常明顯。與軟件和網(wǎng)絡(luò)解決方案供應(yīng)商緊密結(jié)合，為網(wǎng)絡(luò)解決方案提高了可管理性和靈活性。Calient的新產(chǎn)品能夠與ROADM、光傳輸或云計(jì)算產(chǎn)品相整合以實(shí)現(xiàn)一體化。