集成全光交换机的最大优势就是，其能够很容易的向互连环、格形与环形混合网、格形网扩展，这是其他交换机产品不能做到的。现在，运营商为了减少运营成本和增加收入，正在热衷于采用全新的、基于新一代光器件的智能型光网络。这些新器件能提供新功能和多种功能的集成。
其中，一个较为典型的例子就是全光交换器件。全光交换机已经从原始的简单光学机械装置发展成具有新功能的高速光器件。新功能如动态可调光衰耗和光层组播等已经被引入到光交换器件中。下一代全光交换机的特点是性能更好、功能更丰富。性能上的改善将为更多的新应用架起一个宽广的平台。其范围包括从网络新技术到全新的系统集成。
光层保护机制
SDH／SONET这个主流传送技术使用的网络保护机制是已成事实的行业标准。网络保护的新方法是在接入网中趋向于采用双归（或无保护）技术，在城域网中采用SDH／SONET自愈环，在长途传输网则采用1∶1或1∶N（主要的）线性保护技术。但是，随着光网络向智能化方向发展，迫切需要一些适用于多种网络拓扑结构（如环形网、互连环形网、格形与环形混合网、格形网）的全新光层保护机制。
设计这些保护机制时应将交换、组播及衰减控制等功能集成在一起。比如，目前最流行的环形网保护机制是二纤单向通道倒换环（UPSR／2）和二纤双向线路倒换环（BLSR／2）。最近它们都被搬到光层上，实现了诸如光信道专用通道保护环（OCh－DPRING，基于光UPSR）和光复用段共享保护环（OMS－SPRING，基于光BLSR）等光层保护机制。
集成全光交换机使环形网更容易向互连环、格形与环形混合网、格形网扩展。采用带增益控制和组播功能的快速全光交换机，就可以将虚拟保护环形网叠加在物理格形网上，结果是业务恢复得更快，运营商也因此能提供与众不同的业务。
动态全光网络
用户对高带宽数据业务的需求持续增长，加之最近光通信技术所取得的进展，促进了动态智能光网络的出现。智能化光层提供多种服务，如信道动态分配、光功率监控、光层保护和突发光交换。无论是全光网还是基于光电光（OEO）的网络，上述新功能的引入使DWDM光网络能够实现动态波长分配。它们的控制平面可建立在网络管理系统、GMPLS或突发全光交换机之上。然而，它们对光层功能的要求都是相似的。
动态波长分配要求更好地适应物理层的变化。在OEO网络中，波长终接于每一个节点。这限制了光给波长所经过的每一个链路带来的影响，允许在每条链路上实现光功率的简单均衡（发射机输出功率）。因此，在OEO网络中瞬间效应主要影响光放大器。例如，在节点D和G之间新增加的波长，将导致放大器1的光信号输入功率升高，从而使相连的信道增益衰减3dB。在光放大器2和3的光功率则减小两倍，使节点F的接收功率显着下降。因此，将会触发业务中断的告警和保护倒换。为了避免这个问题，链路放大器应能随输入功率的变化而自动调节增益。集成光交换机技术非常适合于这种设备的设计要求。
显然交换速度非常重要。增加新波长既可以快速提供也可以慢慢逐步提供。快速操作将能使光通道在保护倒换被触发之前已保持稳定。所需的稳定时间几乎是微秒级的（与具体应用相关），这对于全光器件或许是不可能的。
逐渐新建波长的相应功率增长也相对缓慢，对已建信道的影响几乎可以忽略不计；因此波长达到稳定的时间也相应地可以放宽一些。缺点是建立连接所需时间较长且增加了整个过程的复杂性。
全光组播
由于应用对带宽的需求呈指数式增长，人们对组播在分组交换网中的应用做了大量的研究。通过把面向分组网的组播技术推广到光学领域，运营商能够提高宽带图像、高清晰度电视、存储区域网（SAN）、多媒体业务的传输性能。此外，还可以获得其它好处，如可实现网络优化（减少网络中收发机的数量、延长网络节点间的"虚"连接、波长汇集、减少波长数目）。这吸引了人们对光层组播网络的兴趣。光层组播是指点到多点的光层连接。全光组播是指光输入功率在节点的多个端口间分配。
光分插复用器
当今，SDH／SONET环形网已在城域网中广泛使用，因此要建立和发展城域网，必须充分考虑大规模光纤环形网的存在。这意味着DWDM技术的初期部署必须是在环形网上，并采用混合格形网结构作为叠加网。
可重配置的光分插复用器（R－OADM）是在环形网上部署DWDM动态系统的必要设备。这种波长重配置功能允许运营商快速地配置网络，从而很快可获得新的收入。全光可重配置能力也使网络向更复杂的格形环形网或格形网演进更加容易。
全光交换机的发展为R－OADM提供更多的光层功能。比如，全光交换机能提供上下路功能。增益控制有利于波长的重新配置，而组播功能则提供了上下多路信号的功能。上下路是在互连环上配置波长以及在节点之间共享单波长带宽和提供保护结构所必需的。
全光交换机发展成为一个多功能的全光型设备，使许多以前无法实现的新应用变成现实，如实现动态全光网、突发型光交换、测试设备和延迟线等。可以相信，基于这些应用的新一代网络将能以很低的成本提供更多的新业务。
关键词标签：全光交换机
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