4、OXC 无需进行时钟同步和开销处理 ;DXC 必须进行时钟同步和开销处理。

5、OXC 易于网络升级 ,网络升级时一般无需更换;DXC 在网络升级时需要随之更换。

6、OXC 设备型号少 ,监控维护参数少 ,易于标准化;DXC 设备型号多, 监控维护参数多, 标准化难度较大。

7、OXC 适用于高比特率信号的交叉连接 ;DXC 能够对信号进行更细致的处理, 适用于低比特率信号的交叉连接 。

8、OXC 一般用于替代现有的光总配线架;DXC 一般用于替代现有的数字配线架 。

虽然 OXC 和 DXC 在网络中的作用相同, 但由于两者的功能和实现的方法不同, 因此它们各有不同的应用范围。理想的方式是将传输节点分为光层和数字层, 光层的 OXC 和数字层的 DXC 配合使用 。OXC 与传输链路的光纤接口 ,而 DXC 在 OXC 之上,与网络服务层相连。这样 ,不仅实现了网络的大容量传输,而且使网络更加可靠和灵活。与单独使用 DXC 相比较 , 既可以大大减少 DXC 的容量又可以对网络进行更细致的配置和调度,增加了网络的可靠性和灵活性 。此外,OXC 也可以单独用于特殊业务的宽带网 ,例如 FDDI 、CAT V 、HD TV 。以单向 、双向或广播的形式传输宽带数据 、视频的音频信号。

一般结构

OXC 主要由光交叉连接矩阵 、输入接口、输出接口 、管理控制单元等模块组成 。为增加 OXC 的可靠性 ,每个模块都具有主用和备用的冗余结构 , OXC 自动进行主备倒换。输入接口 、输出接口直接与光纤链路相连,分别对输入输出信号进行适配、放大 。管理控制单元通过编程对光交叉连接矩阵 、输入接口 、输出接口模块进行监测和控制 。监测的内容包括 :输入/输出信号丢失 , 输出信号劣化 ,激光器恶化 , 激光器失效(温度超出范围或失控),OXC 内部运行状态等 。控制内容包括 :交叉连接控制, 主备保护倒换等。光交叉连接矩阵是 OXC 的核心，是技术的关键 ,要求无阻塞 、低延迟、宽带和高可靠, 并且要具有单向 、双向和广播形式的连接功能。

光交叉连接矩阵的结构

对光信号进行交叉连接比较成熟的技术是波分复用技术和空分技术。时分技术还不成熟。正在研制的大容量波分复用(WDM )光传输系统采用波分复用技术 , 可以很方便地对指定波长的光信号进行处理 。如果将波分复用技术和空分技术相结合 , 就大大提高了交叉连接矩阵的容量和灵活性 。图3为这种光交叉连接矩阵的结构。

光交叉连接矩阵为 M 条光纤入,M 条光纤出。一条光纤中的 N 个波长光信号通过1×N 波分去复用器(DEM UX)分解为N 个单波长光信号 , M 条光纤中的光信号分解为 M×N 个单波长光信号 ,在光空分交叉连接矩阵内进行交叉连接。交叉后的光信号经过波长转换器 , 由波分复用器(M UX)复用进 M 条光纤, 每条光纤包含N 个波长的光信号, 因此要求光空分交叉连接矩阵大小为(M×N)×(M ×N)。

当传输网络使用单一波长(N =1)传输信号时, 单一波长光信号直接在光空分交叉连接矩阵内进行交叉 。如果 OXC 设计最大光纤入出为 M ,则光空分交叉连接矩阵大小为M×M。

光空分交叉连接矩阵可以级联使用, 采用多级矩阵时需要考虑光损耗的问题。

1、提供以波长为基础的半永久的交叉连接功能；

2、对波长通道进行配置以实现对网络光纤资源的优化；

3、当网络出现故障时，迅速提供网络的重新配置；

4、根据业务量的变化优化网络；

5、尽量允许运营者自由使用各种信号格式（即尽量保持网络的透明）。

就OXC设备而言，主要有以下三种：一种是基于光纤级的交叉连接（FXC），我们可以理解为具有交叉能力的光配线架（ODF），或称为智能光配线架，是OXC的初级阶段，有一定市场需求，缺点是设备本身独立组网能力差。另两种是基于波长级交叉的OXC，根据应用场合的不同分为波长选择性交叉连接（WSXC）和波长可交换交叉连接（WIXC）。WIXC主要针对骨干网应用，承载业务一般是STM-16/OC-48或STM-64/OC-192甚至STM-256/OC-768，节点内使用O/E/O波长转换器，以实现大容量、长距离传输，交叉矩阵既可以由光交叉完成，也可用电交叉实现，特别是随着半导体技术的发展，电交叉芯片规模越来越大（单片可达160Gbit/s，交叉颗粒更小），而光交叉由于受技术、成本等因素的制约，基于电交叉的OXC也会有一定的发展空间。WIXC的优点是技术成熟，性能有保证，可以实现严格无阻塞的波长交换，可实现波长重用，提供虚波长路由（VWP），缺点是系统透明性较差、由于大量使用O/E/O波长转换器，价格昂贵，仍不失为一种比较实际的解决方案。另一种是基于本地网或城域网应用的波长选择性交叉连接设备（WSXC），节点内一般不使用或部分使用O/E/O波长转换器，以兼容多速率、多业务，节点内光交叉矩阵可由若干个较小规模的光开关构成，在大规模的光交叉矩阵技术未完全成熟、价格太高的情况下，WSXC更具有现实意义。需要注意的是，在由WSXC或OADM组成的光网络中，要禁止产生波长环路，以免引起自激，造成系统不稳定；而OXC将来的发展方向是支持全业务的透明全光网，这有赖于全光波长转换和全光3R再生的实用化。表1是WIXC和WSXC比较。

OXC 与光纤组成了一个全光网络, 网络中为全光信号 。DXC 与本地交换机相连 。通过网络节点的大多数业务流不必通过 DXC , 仅通过OXC 进行交叉连接, 减少了对 DXC 容量和复杂程度的要求。当光缆中断或节点失效时 ,OXC 自动完成故障隔离、重选路由、重新配置网络等操作, 使传输业务不中断 。当业务发展需要对网络结构进行调整时 , OXC 可以简单迅速地完成网络的调度和升级。

由于OXC有很强的灵活性。因此不仅可以用于本地网而且可以用于长途传输网络 。网络的拓扑结构也可以千变万化。常用的网络拓扑有星形、树形、环形 、总线形等 。

OXC设备研制中碰到的主要难点有以下几点：一是如何解决系统透明性与长距离传输的矛盾，虽然可以通过采用拉曼（RAMAN）光放大技术和前向纠错编码技术（FEC）延伸传输距离，但根本出路还在于全光波长转换技术及全光3R再生技术的实用性；二是由于受光器件的制约，特别是大规模的光交叉矩阵开关的制约（技术、成本的制约），系统的规模和灵活性不够理想。理论上讲，只要光交叉矩阵的规模足够大，OXC、OADM也完全可以像电层的DXC和SDH ADM一样，实现不同速率等级上的任意交叉和上下，最起码可实现类似于SDH中的AU-4高阶全交叉；三是在OXC性能监测，尤其是光通道层（OCH）的性能监测方面实现起来代价较高，主要是需要监测的点太多而客户层（OCH层）业务又具有多样性（如速率、信号格式不同），需要对不同类型的业务根据其特征分别处理，ITU-T G.709数字包封技术（Digital wrapper）可为这一问题提供统一的解决方法，应引起重视；四是如何抑制串扰，由于光器件的隔离度不可能无限高（如解复用器、光开关），波长通道间存在带间串扰，在由OXC/OADM构成的半动态光网络中，信号被多次交叉连接和反复复用，因此，在与其他波长通道复用时相应转化为其他通道的带内串扰（既同频串扰），并且很难消除。串扰的主要来源还包括光放大器ASE噪声及光纤的非线性等，在动态/半动态光网络中，还要考虑由于光放大器级联带来的瞬态响应；五是在网络管理方面，按照ITU-T光传送网的分层结构（G.872），光传送网的网元管理系统一般按光通道层（OCH）、光复用段层（OMS）、光传送层（OTS）三层设计，具备ECC通信和四大管理功能，但具体细节还不够详细，很多内容有待进一步研究和规范。

近年来，随着技术的发展和WDM的规模应用，光网络节点设备的容量越来越大，对网络的生存性提出了更高的要求，OXC集传输与交换于一体，具有传输容量大、组网灵活、网络具有可扩展性和可重构性、易于升级、可透明传输各种格式的不同速率等级的信号，能够同时适应用户信号种类和服务种类不断增长的需求等诸多优点，是构成光传送网络（OTN）非常重要的节点设备。

从应用的角度看，点到点的DWDM组网方式仅是OTN组网的初级阶段，预计下一阶段的市场热点将是能够实现光层业务保护和恢复、配置灵活的OXC/OADM，组网主流将是环网、多环网、格状网，而构成环网、多环网、格状网的物理层设备是OADM和OXC。

从技术发展来看，光网络的发展趋势是3T（传输链路、传送节点和业务节点都具有Tbit/s的容量）和2I（集成化Intgration和智能化Intelligent），OXC作为光网络的核心设备，兼具T比特传输和T比特交换两大功能，并向集成化和智能化发展。在集成化方面，未来的OXC将集电路交换、包交换、波长交换甚至光包交换于一身（也许不应该叫OXC），在智能化方面，OXC将向智能光网络迈进，如ASON/ASTN、IP/MPLmS。