FOCC의 광 스위치 튜토리얼

Mar 18, 2019

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FOCC의 광 스위치 튜토리얼

광 스위치 란 무엇입니까?

광 스위치는 광섬유 또는 IC (통합 광 회로)의 신호를 통신에서 한 회로에서 다른 회로로 선택적으로 전환 할 수있는 스위치입니다. 통신과는 별도로, 광 스위치는 실제로 파이버 사이에서 빛을 전환하는 장치이며, 광 스위치는 비선형 재료 특성을 이용하여 광을 조정합니다 (즉, 주어진 파이버 내에서 파장이나 신호를 전환).

광학 스위치는 하나 이상의 대안적인 섬유를 구동하기 위해 광섬유를 물리적으로 이동시키는 것과 같은 기계적 수단, 또는 전기 광학 효과, 광 자기 효과 또는 다른 방법에 의해 작동 할 수있다. 무빙 파이버를 사용하는 것과 같은 느린 광 스위치는 결함 주위의 라우팅과 같은 광 스위치 전송 경로의 대안적인 라우팅을 위해 사용될 수있다. 전기 광학 또는 광 자기 효과를 이용하는 것과 같은 고속 광학 스위치는 논리 연산을 수행하는데 사용될 수있다; 이 범주에는 또한 광 스위치로서 사용될 수 있고 개별 또는 집적 된 마이크로 전자 회로와 통합 될 수있는 광전자 장치 인 반도체 광 증폭기가 포함된다.

(참고 : 위키피디아)

광 스위칭 기술

전광 통신 네트워크 기술의 중요한 토대 인 광 스위칭 기술의 개발 및 적용은 향후 광 통신 네트워크의 개발 방향에 크게 영향을 미칩니다. 어떻게 작동합니까?

광 신호는 공간 분할, 시분할 및 WDM의 세 가지 방식으로 다중화됩니다. 대응하는 광 스위칭 방법은 공간 분할 스위칭, 시분할 스위칭 및 웨이브 분할 스위칭으로 3 개의 다중화 된 채널을 완성한다.

우주 부문 전환

공간 신호 스위치의 기본 기능 구성 요소 인 광 신호의 도메인 스왑 공간입니다. 공간 광 스위치는 광학 스위칭 구성 요소의 원리입니다. 게이트 어레이 스위치는 다중 입력 다중 출력 파이버 확립 경로 중 하나에있을 수 있습니다. 그것은 빈 분광 스위칭 유닛을 구성 할 수 있고, 다른 유형의 스위치는 또한 시분할 스위칭 유닛 또는 웨이브 스타를 구성 할 수있다. 빈 스펙트럼 스위치는 일반적으로 파이버 기반 및 공간 기반 공간 분할을 모두 가지고 있습니다. 공간 분할 스위칭은 스왑 공간의 분할입니다.

시분할 전환

이 다중화 된 신호 다중화 방법은 통신 네트워크이며, 채널은 다수의 상이한 시간 슬롯으로 분할되고, 각각의 광 경로 신호 분배는 상이한 시간 슬롯을 차지하며, 고속 광 데이터 스트림 전송에 적합한 기저 대역 채널이다. 시분할 전환 타임 슬롯 교환을 사용해야합니다. 입력 신호의 타임 슬롯 교환기는 순차적으로 광 버퍼에 기록 된 후 확립 된 순서에 따라 판독되어, 임의의 한 타임 슬롯에서 다른 타임 슬롯으로의 한 프레임 교환을 달성하고 타이밍 교환 프로그램을 완료 한 출력을 달성한다. 일반적으로 쌍 안정 레이저는 광 버퍼로 사용될 수 있지만 비트 출력 일 뿐이며 고속 스위칭 및 대용량 요구를 충족시킬 수 없습니다. 광섬유 지연 라인은 더 시분할 스위칭 장치이지만, 시분할 멀티플렉싱 된 신호 광은 광 스플리터에 입력되므로, 각 출력 채널은 동일한 타임 슬롯의 광 신호일 뿐이며, 이들 신호는 결합된다 상이한 광 지연 라인을 통해, 상이한 시간 지연을 얻기 위해 지연 라인 유형의 신호 후, 최종 조합은 신호가 원래 신호와 다중화되기 전에 맞추어 져 시분할 스위칭을 완료한다.

파동 전환

WDM 시스템의 선박, 소스 및 목적지는 비 다중화와 같이 동일한 파장을 사용하여 신호를 전송해야하므로 파장 분할 다중화 기술로 다중화되어 광 전송 시스템에 널리 사용됩니다. 각 다중화 터미널은 추가 다중화기를 사용하여 시스템을 증가시킵니다. 비용과 복잡성. WDM 시스템에서 파장 분할 멀티플렉싱 시스템 소스와 대상이 서로 통신 할 수있는 추가 장치가 없음을 위해 중간 전송 노드의 웨이브 스펙트럼 교환은 시스템 리소스를 절약하고 리소스 사용률을 향상시킬 수 있습니다. 파장 분광 스위칭 시스템 제 1 광파 신호 디멀티플렉서는 복수의 파장 분할로 분할되어 각 채널 파장에서 파장 채널을 교환하기 위해 필요하며, 광 출력으로부터 조밀 한 파 분할 다중화 신호로 구성된 다중화 후 획득 된 마지막 신호를 스위칭하기 위해, 광섬유 광대역, 저손실 대역 다중화 다중 광 신호의 특성은 통신 시스템 용량을 향상시키기 위해 광섬유 채널의 활용을 크게 향상시킵니다.

또한 멀티 레벨 링크 연결의 혼합으로 다양한 광 경로 스위칭 기술에서 대규모 통신 네트워크에 사용되는 하이브리드 스위칭 기술이 있습니다. 대규모 네트워크에서 다중 채널 신호 스플리터가되어야하고 다른 링크에 액세스해야하므로 파장 분할 멀티플렉싱의 이점을 누릴 수 없으므로 파장 분할 멀티플렉싱 기술 레벨 연결 링크를 사용하고 모든 레벨에서 사용되는 공간 분할 스위칭 기술 링크 사이의 인터페이스를 완료하기 위해 링크 교환, 최종 목적지 및 기술 출력 대응 광 신호의 교환 웨이브, 신호 결합 된 최종 서브 출력. 혼합 사용 스위칭 기술 시간 혼합, 자정 후 – 공기 분리 – 몇 분 – 혼합 – 공기 분리 – 파장 나누기.

전광 네트워크 스위칭 기술

모든 광 네트워크 스위칭을 실현하기 위해 첫 번째는 회로 스위치 기반 ODD (optical add-drop multiplexing) 및 OXC (optical cross connect) 기술을 사용하여 파장 스위칭을 달성 한 다음 광 패킹 스위칭을 추가로 실현하는 것입니다.
파장 스위칭은 광 회로 스위칭 도메인 단위의 파장, 파장 스위칭 광 신호를 기반으로 종단 간 라우팅 및 파장 할당 채널을 제공합니다. 파장 전환 키는 해당 네트워크 노드 장비, 광 애드 드롭 멀티플렉싱 광 크로스 커넥트를 사용하는 것입니다. 작동 원리를 멀티플렉싱하는 광학 애드 드롭 멀티플렉싱은 모든 광 네트워크 노드를 기반으로하여 필요한 파장 경로를 삽입합니다. 멀티플렉서 조정 멀티플렉서, 광학 스위치 및 조정 가능한 고조파 등의 주요 구성 요소. 작동 원리와 SDH (동기식 디지털 계층) 멀티플렉서 개별 보간 기능의 광학 애드 드롭 멀티플렉싱은 비슷하지만 시간에 다른 하나는 광학 영역에서 작동합니다. 광 크로스-커넥트 및 동기식 디지털 시스템 디지털 크로스-커넥트 (DXC)와 유사한 효과가 있지만, 광 네트워크 노드에서 파장의 통로에 대한 크로스-커넥션을 달성하는 것.
교환 할 수있는 광학 파장은 본질적으로 효율적인 사무실 전환이 아니며, 연결 지향적 특성으로 인해 통신이 유휴 상태 인 경우에도 최대 활용 효율을 달성 할 수있는 파장 채널 재분배를 설정했습니다. 광 패킷 스위칭은 대역폭 자원의 최소 스위칭 입도 다중화로 구현 될 수 있으며, 광 네트워크의 통신 효율을 향상시킨다. 광 패킷 교환은 일반적으로 가볍고 투명한 패킷 교환 (OTPS), 광 버스트 교환 (OBS) 및 광 라벨 교환 (OMPLS)입니다. 광학 투명 패킷 스위칭 특성은 패킷 길이가 고정되어 있으며, 동기식 스위칭 방식을 사용하며, 모든 입력 패킷에 대한 필요성이 시간적으로 동기화되어 기술적 인 어려움을 증가시키고 비용의 사용을 증가시킵니다. 전송 광 버스트는 가변 길이의 패킷 데이터 전송 헤더 제어 정보를 사용하고 시간과 공간으로 분리되어 동기화 시간의 단점을 극복하지만 패킷 손실 문제를 발생시킬 수있다. 코어 네트워크 액세스 리 패킷에서 IP 패킷에 태그를 추가하고 코어 네트워크 내부의 태그에 따라 라우팅 방법을 추가하기 위해 광학 레이블 전환이 수행됩니다.
비록 광 스위칭 통신이 더 높은 (일반적으로 10Gbps 이상)을 필요로하더라도 전송 비용이 적고 더 큰 시스템 용량이 달성 될 수있다. 시스템 요구 사항에 낮은 전송 속도 (2.5Gbps 이하)가 필요한 경우 디지털 전송 속도를 통해보다 유연한 액세스 구성이 구식의 광전 변환 방식을 사용하는 것이 더 적합 할 수 있습니다. 따라서 응용 시나리오에 따라 적절한 시스템 배치에 따라 전류의 실제 적용을 선택해야합니다.
미래의 통신 네트워크 기술 개발과 전광 네트워크를 통해 광 스위칭 기술은 통신 네트워크 광화학을위한보다 혁신적이고 효율적인 방법으로 사회 개발과 사람들의 삶의 중요한 부분이 될 것입니다.

광 스위치의 종류

광학 스위치는 구동 방법에 따라 기계식과 비 기계식으로 나눌 수 있습니다.

기계식 광학 스위치는 광섬유 또는 광학 요소의 이동에 의존하여 이동 광섬유 유형과 같은 광섬유 경로를 변환하고 슬리브를 움직여 렌즈 (미러, 프리즘 및 셀프 포커싱 렌즈 포함) 유형을 이동시킵니다. 이러한 종류의 광 스위치의 가장 큰 장점은 낮은 삽입 손실과 낮은 누화입니다. 단점은 느리고 착용하기 쉽고 진동하기 쉽고 충격을주는 것입니다.

비 기계식 광 스위치는 전기 광학, 광 자기, 열 광학 및 기타 효과를 사용하여 광 도파관의 굴절률을 변경하고 광 경로가 변경됩니다 (예 : 전기 광 스위치, 광 자기 스위치 및 열 광학) 광학 스위치. 이러한 종류의 광학 스위치는 우수한 반복성, 빠른 스위칭 속도, 높은 신뢰성, 긴 수명 및 기타 장점을 가지며, 작은 크기는 모 놀리 식으로 통합 될 수 있습니다. 단점은 삽입 손실 및 누화 성능이 이상적이지 않아서 개선되어야한다는 것입니다.

다음은 세 가지 일반적인 광 스위치입니다.
광 기계식 스위치

광 기계식 스위치는 가장 오래된 유형의 광 스위치이며 당시 가장 널리 사용되는 스위치입니다. 이 장치는 스테퍼 모터 또는 릴레이 암을 통해 광섬유 또는 기타 벌크 광학 요소를 움직여 스위칭을 수행합니다. 이로 인해 10-100ms 범위에서 스위칭 시간이 상대적으로 느려집니다. 뛰어난 신뢰성, 삽입 손실 및 누화를 달성 할 수 있습니다. 일반적으로 광 기계 광 스위치는 각 입력 및 출력 파이버에서 광 빔을 시준하고 이러한 시준 된 빔을 장치 내부에서 움직입니다. 이것은 낮은 광학 손실을 허용하고 유해한 영향없이 입력 및 출력 파이버 사이의 거리를 허용합니다. 비록 새로운 마이크로 기계 장치가이를 극복하기는하지만, 이러한 장치는 다른 대안에 비해 더 많은 부피를 갖습니다.

열 광학 스위치

열 광학 스위치는 일반적으로 폴리머 또는 실리카로 만들어진 도파관을 기반으로합니다. 작동을 위해, 이들은 도파관 위에 배치 된 저항성 히터에 의해 생성 된 온도에 따른 굴절률의 변화에 의존한다. 현재 응용 프로그램에서 속도가 느려도 제한되지 않습니다.

전기 광학 스위치

이들은 일반적으로 반도체 기반이며 작동은 전기장에 따른 굴절률의 변화에 달려 있습니다. 이러한 특성으로 인해 전력 소비가 적은 본질 고속 장치가 만들어집니다. 그러나 전기 광학 또는 열 광학 광학 스위치는 광 기계 광학 스위치의 삽입 손실, 역 반사 및 장기 안정성과 아직 일치하지 않습니다. 최신 기술에는 신호를 전기 영역으로 변환하지 않고 광섬유를 교차 연결할 수있는 전광 스위치가 통합되어 있습니다. 따라서 스위칭 속도가 크게 향상되어 오늘날의 통신사와 네트워크에서 데이터 속도를 높일 수 있습니다. 그러나이 기술은 현재 개발 중이며 배포 된 시스템은 기존의 광 기계식 스위치를 사용하는 시스템보다 훨씬 비쌉니다.

DWDM 네트워크 보안을위한 광 스위치 보호 시스템

통신 네트워크의 보안을위한 광 스위치 보호 시스템은 광 통신 네트워크의 비 차단, 높은 신뢰성, 융통성, 재해 방지 능력의 형성, 경제적이고 실용적인 솔루션 세트를 제공합니다. 자동 스위칭 및 네트워크 관리 스테이션에 의한 광 스위치 보호 시스템, 광 스위치 비상 감시의 3 가지 주요 기능의 광 스위치 보호, 모니터링 및 광 경로를 얻을 수 있습니다.

트렁크 및 로컬 광섬유 전송 네트워크의 DWDM 시스템에는 많은 응용 분야가 있습니다. 안전의 중요성에 중점을 둔 트래픽 양으로 인해 모든 저항이 발생할 경우 점점 더 많은 관심이 호스트되는 모든 비즈니스 네트워크에 영향을 미칩니다. 전송 유지 보수 작업에서 DWDM 네트워크 보안은 항상 가장 중요합니다. 그러나 DWDM 보호 기술은 자체 제한 사항에 따라 융통성없고 투자가 크지 않은 등의 문제가 있으며 그 효과는 이상적이지 않습니다. 그러면 광학 스위치 보호 기술이 DWDM 네트워크 보안에서 매우 중요한 역할을합니다.
광 스위치 보호 시스템 스위칭 제어 모듈은 일련의 광 스위치, 광 전력 모니터링, 높은 수준의 통합 모듈 중 하나에서 안정적인 광원 모니터링입니다. 광 전력 모니터링 모듈 및 광 스위치 제어 모듈 조정, 97 : 3의 분할 비율 선택은 트렁크에서 더 적절하며, 전송 라인에서 약 0.2dB 감쇠와 같습니다. 옵티컬 스위칭 모듈에는 1 × 2 또는 2 × 2 옵티컬 스위치가 포함되어 있으며 기본 및 백업 라이트 라우팅 작업 간의 스위치로 제어됩니다.
메인 제어 모듈에보고 된 광섬유 전력 모니터링 모듈 통신 광섬유 광섬유 전력 값의 실시간 모니터링; 메인 제어 모듈의 분석 및 비교에있어서, 광 전력의 값의 변화가 광 스위치 모듈에 즉시 발행 된 명령을 미리 설정된 임계 값 스위칭을 초과하는 것으로 밝혀졌다; 지시 즉시 전환 동작에 의한 광 스위치 모듈이 발생했습니다. 스위칭 동작을 달성하기 위해.
트렁크 전송 시스템과 관련된 광 경로 자동 전환 보호 장비는 전송 특성에 영향을 미치지 않았습니다. 실제로, 광학 스위치 및 스플리터와 관련된 스위칭 장비는 단지 2 개의 수동 광학 장치이다.
스위칭 유닛의 한쪽 끝은 전송 시스템의 트랜시버, 주 광섬유 케이블 및 예비 케이블에 각각 연결되며 2x2 광 스위치의 두 출력 단자에 각각 연결됩니다. 광 출력이 비정상 일 때 광 경로가 발생하면 광 스위치가 자동으로 대체 경로로 전환됩니다.
광 스위치 보호 시스템은 다음과 같은 장점을 갖는 것으로 이해된다. 빠른 스위칭 속도, 광학 스위치 스위칭 속도 5ms 제공, 시스템 분석, 단일 엔드 스위칭 시간 20ms 미만, 전체 시스템 전환 시간 50ms 미만의 응답 시간, 기본 스위칭 작업 수행 가능 통신을 방해하지 않으면 서 비즈니스 등급의 보호 수준을 달성 할 수 있습니다.
광학 프레임의 오경보를 피하기 위해 광학 전력 모니터링을 통해 구현 된 스위칭, 높은 신뢰성, 스위칭 판단이 올바른지 확인하십시오. 여분의 파이버 라우팅 모니터링은 스위치의 유효성을 보장하고 광 경로를 전환 한 후에도 계속 모니터링됩니다.
긴급 파견 기능, 프로그램에서 발행 된 명령 전환만으로 라우팅을 배치하여 비 차단 컷 오버 및 라인 유지 보수 작업을 쉽게 구현할 수 있습니다. 전송 시스템의 스위치 장치는 투명하다. 즉, 스위칭 장치는 전송 시스템의 유형을 필요로하지 않으며 SDH 또는 DWDM을 사용할 수있다.
광학 스위치 보호 DWDM은 경제적이고 안전한 회선 보호 방법이지만 DWDM 시스템에 대한 가벼운 자동 보호 시스템 개입에는 고려해야 할 많은 문제가 있습니다. 스플리터 97 : 3 스펙트럼, 광학 스위칭 장치 삽입 손실은 약 2dB 개입 광 스위칭 장치이며, 시스템에는 추가 섬유 섬유 손실 기가 1dB로 추정되는 2 개의 섬유 점퍼가 있으므로 전체 스위칭 장치 중재 이론적으로 최대는 3dB를 가져옵니다 감쇠 및 1.5-2.5dB에서만 실용적으로 사용되는 경우가 많습니다.
DWDM 라인 보호를위한 광학 자동 스위칭 시스템은 안전하고 경제적 인 보호 수단입니다. 미래에, 네트워크의 크기가 계속 확장됨에 따라, 광 스위치 보호 시스템은 전송 표시기의 동작 안전성을 향상시키기 위해 평가 지표의 요구 사항을 충족시키는 데 더 중요한 역할을 수행 할 것입니다.

FOCC의 광 스위치 솔루션

FOCC의 광학 스위치는 신뢰성이 입증 된 옵토-기계 기술을 기반으로하며 광학 스위치 1 × 1, 1 × 2, 2 × 2 비래 칭, 래칭, 단일 모드, 다중 모드 버전으로 제공됩니다. 이러한 고성능 옵토-기계식 스위치 솔루션 외에 열 광학 및 전기 광학과 같은 다른 유형을 구매하려는 경우 특별 주문 서비스에 대해서는 영업부에 문의하십시오.

사용 가능한 구성
1X1 기계식 1X2 기계식
1X4 기계식 1X8 기계식
1X16 기계식 2X2 기계식
2X2B 기계식 2X2BA 기계식
D1X2 기계식 D2X2 기계식
D2X2B 기계
사용 가능한 모드
단일 모드
멀티 모드
사용 가능한 제어 모델
래칭

비 발광