什么是OXC（全光交叉）？

最近这段时间，小枣君反复给大家介绍了全光网络（AON，All-Optical Network）。

我们知道，光网络是现代通信网络的基石，是基础设施中的基础设施。

如果没有强大的光网络进行支撑，包括 8K 视频、VR/AR、智慧工厂、智慧城市、智慧交通在内的大带宽、低时延应用场景，都无法完美实现。5G、F5G，也会变成浮云。

目前，光网络正在坚定不移地朝着全光网的方向发展，已经逐步走入了 2.0 时代。

之前我介绍 ROADM（关于 ROADM 的入门科普）的时候，和大家说过，ROADM 是全光网的关键技术之一。它的主要目的，是在线路“光化”的基础上，进一步实现节点“光化”（光交换）。

ROADM 演进到 CDC-F ROADM，基本上实现了极强的光交换能力。但是，它仍然不是全光网的终极解决方案。

ROADM 存在一些问题。其中最大的一个问题，就是连纤复杂。

久而久之，就导致连纤变得混乱不堪，给运维带来困难。采用 ROADM 的方式，机架数量也比较多，占用空间较大。

于是，更好更合适的全光交换技术就被推到了台前，那就是 OXC。

OXC，全称是 optical cross-connect，光交叉连接。

和 ROADM 一样，OXC 也是一种能在不同的光路径之间，进行光信号交换的光传输设备。

OXC 这个概念，其实早在 2000 年左右就已经有了。某种意义上来说，ROADM 是 OXC 的一种特殊实现，OXC 包含了 ROADM。

从传统架构上来看，OXC 由光交叉连接矩阵 、输入接口、输出接口 、管理控制单元等模块组成 。光交叉连接矩阵是 OXC 的核心。

该 OXC 设备主要由光线路板、光背板和光支路板组成。

图片来自华为官网

一般来说，线路板的每个槽位对应一个方向。当光路信号进入之后，通过 WSS（Wavelength Selective Switch，波长选择开关），“拆成”N 路波长信号。

我在 ROADM 的文章中详细介绍过 WSS。WSS 的诞生，直接催生了 ROADM。

早先的 WSS 开关，采用的是 MEMS 机械式架构。这种结构故障率高，可靠性查。

MEMS WSS 结构

LCoS 方案原理上是通过相位控制波长选择，没有机械振动，上下波无光放，方向维度可达 32 维，实现超大交叉容量，且功耗更低。

波长光信号通过光连接器，从光线路板进入光背板。

光背板是 OXC 和 ROADM 的重要区别，拥有很高的技术含量。它相当于把很多根光纤，印刷在一张纸上，实现光路连接。

光背板局部放大

光背板提供了超大交换容量支持，以及纳秒级时延。

OXC 的光背板

图片来自华为

以上，就是 OXC 的架构和特点。

如今，OXC 作为全光交叉平台，具备大维度无阻塞交换能力，具有极高的交叉调动容量。

OXC 的作用，就是服务于全光交换和全光调度。

那么，为什么我们一定要将“光”进行到底？为什么光要对电“步步紧逼”？

说白了，既为了性能，也为了成本。强推全光交换，就是在光通信里面搞很多的立交桥，实现波长的一跳直达。

波长的一跳直达，相比逐跳转发，节省了环节，可以显著降低时延。

越靠近物理层，工作功耗越低，在物理层就实现信号的调度和转化，就光不就电，可以降低功耗，节约能源，节约成本。

好啦，关于 OXC 的内容，简单介绍完毕。感谢大家的耐心观看，我们下期再见！

参考文献：

1、《全光交叉技术演进浅析》，曹丽、蒋东君

2、《华为提供的 OXC 全光交叉平台将如何使能全光网 2.0 建设》

3、《光交叉连接设备（OXC）的基本功能及组成原理》，彭肖

4、《对话》栏目，“超高清视频带来的产业诱惑”，央视