OXC (optical cross-connect) គឺជាកំណែវិវត្តនៃ ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)។
ក្នុងនាមជាធាតុប្តូរស្នូលនៃបណ្តាញអុបទិក ការធ្វើមាត្រដ្ឋាន និងប្រសិទ្ធភាពនៃការចំណាយនៃការភ្ជាប់អុបទិកឆ្លងកាត់ (OXCs) មិនត្រឹមតែកំណត់ភាពបត់បែននៃបណ្តាញអុបទិកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ការចំណាយលើការសាងសង់ និងប្រតិបត្តិការ និងការថែទាំបណ្តាញអុបទិកខ្នាតធំផងដែរ។ ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ OXCs បង្ហាញពីភាពខុសគ្នាយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការរចនាស្ថាបត្យកម្ម និងការអនុវត្តមុខងារ។
រូបខាងក្រោមបង្ហាញពីស្ថាបត្យកម្ម CDC-OXC (Colorless Directionless Directionless Contentionless Optical Cross-Connect) ប្រពៃណី ដែលប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ប្តូរជ្រើសរើសប្រវែងរលក (WSSs)។ នៅផ្នែកខាងបន្ទាត់ 1 × N និង N × 1 WSSs បម្រើជាម៉ូឌុល ingress/egress ខណៈពេលដែល M × K WSSs នៅផ្នែកបន្ថែម/ទម្លាក់គ្រប់គ្រងការបន្ថែម និងការធ្លាក់ចុះនៃរលកចម្ងាយ។ ម៉ូឌុលទាំងនេះត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាតាមរយៈសរសៃអុបទិកនៅក្នុង OXC backplane ។
រូបភាព៖ ស្ថាបត្យកម្ម CDC-OXC ប្រពៃណី
នេះក៏អាចសម្រេចបានដោយការបំប្លែង backplane ទៅជាបណ្តាញ Spanke ដែលបណ្តាលឱ្យមានស្ថាបត្យកម្ម Spanke-OXC របស់យើង។
រូបភាព៖ ស្ថាបត្យកម្ម Spanke-OXC
តួរលេខខាងលើបង្ហាញថានៅលើផ្នែកបន្ទាត់ OXC ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយនឹងច្រកពីរប្រភេទគឺ ច្រកទិសដៅ និងច្រកសរសៃ។ ច្រកទិសដៅនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងទិសដៅភូមិសាស្ត្រនៃ OXC នៅក្នុងបណ្តាញ topology ខណៈពេលដែលច្រក fiber នីមួយៗតំណាងឱ្យសរសៃទ្វេទិសមួយគូនៅក្នុងច្រកទិសដៅ។ ច្រកទិសមានគូសរសៃពីរទិសច្រើន (ឧ. ច្រកសរសៃច្រើន)។
ខណៈពេលដែល OXC ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Spanke សម្រេចបាននូវការផ្លាស់ប្តូរមិនទប់ស្កាត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងតាមរយៈការរចនា backplane ដែលមានទំនាក់ទំនងយ៉ាងពេញលេញ ដែនកំណត់របស់វាកាន់តែមានសារៈសំខាន់នៅពេលដែលចរាចរណ៍បណ្តាញកើនឡើង។ ដែនកំណត់ចំនួនច្រកនៃកុងតាក់ជ្រើសរើសប្រវែងរលកពាណិជ្ជកម្ម (WSSs) (ឧទាហរណ៍ អតិបរមាបច្ចុប្បន្នដែលគាំទ្រគឺច្រក 1×48 ដូចជា FlexGrid Twin 1×48 របស់ Finisar) មានន័យថាការពង្រីកវិមាត្រ OXC ទាមទារការជំនួសផ្នែករឹងទាំងអស់ ដែលមានតម្លៃថ្លៃ និងការពារការប្រើឡើងវិញនូវឧបករណ៍ដែលមានស្រាប់។
ទោះបីជាមានស្ថាបត្យកម្ម OXC វិមាត្រខ្ពស់ដោយផ្អែកលើបណ្តាញ Clos ក៏ដោយ ក៏វានៅតែពឹងផ្អែកលើ M×N WSSs ដែលមានតម្លៃថ្លៃ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការបំពេញតាមតម្រូវការដំឡើងកំណែបន្ថែម។
ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវបានស្នើឡើងនូវស្ថាបត្យកម្មកូនកាត់ប្រលោមលោក៖ HMWC-OXC (Hybrid MEMS និង WSS Clos Network)។ ដោយការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធមីក្រូអេឡិចត្រូនិច (MEMS) និង WSS ស្ថាបត្យកម្មនេះរក្សាបាននូវដំណើរការដែលមិនមានការទប់ស្កាត់ខណៈពេលដែលគាំទ្រសមត្ថភាព "ការបង់ប្រាក់ដូចដែលអ្នកបានរីកលូតលាស់" ដោយផ្តល់នូវផ្លូវធ្វើឱ្យប្រសើរដែលមានប្រសិទ្ធិភាពចំណាយសម្រាប់ប្រតិបត្តិករបណ្តាញអុបទិក។
ការរចនាស្នូលនៃ HMWC-OXC ស្ថិតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ Clos បីស្រទាប់របស់វា។
រូបភាព៖ ស្ថាបត្យកម្ម Spanke-OXC ផ្អែកលើបណ្តាញ HMWC
កុងតាក់អុបទិក MEMS វិមាត្រខ្ពស់ត្រូវបានដាក់ពង្រាយនៅស្រទាប់បញ្ចូល និងទិន្នផល ដូចជាមាត្រដ្ឋាន 512 × 512 ដែលបច្ចុប្បន្នគាំទ្រដោយបច្ចេកវិជ្ជាបច្ចុប្បន្ន ដើម្បីបង្កើតជាច្រកច្រកដែលមានសមត្ថភាពធំ។ ស្រទាប់កណ្តាលមានម៉ូឌុល Spanke-OXC តូចៗជាច្រើនដែលភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកតាមរយៈ “ច្រក T” ដើម្បីកាត់បន្ថយការកកស្ទះខាងក្នុង។
ក្នុងដំណាក់កាលដំបូង ប្រតិបត្តិករអាចសាងសង់ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធដោយផ្អែកលើ Spanke-OXC ដែលមានស្រាប់ (ឧទាហរណ៍ មាត្រដ្ឋាន 4×4) ដោយគ្រាន់តែដាក់ពង្រាយកុងតាក់ MEMS (ឧ. 32×32) នៅស្រទាប់បញ្ចូល និងទិន្នផល ខណៈពេលដែលរក្សានូវម៉ូឌុល Spanke-OXC តែមួយនៅក្នុងស្រទាប់កណ្តាល (ក្នុងករណីនេះចំនួនច្រក T គឺសូន្យ)។ នៅពេលដែលតម្រូវការសមត្ថភាពបណ្តាញកើនឡើង ម៉ូឌុល Spanke-OXC ថ្មីត្រូវបានបន្ថែមបន្តិចម្តងៗទៅស្រទាប់កណ្តាល ហើយច្រក T ត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើម្បីភ្ជាប់ម៉ូឌុល។
ឧទាហរណ៍ នៅពេលពង្រីកចំនួនម៉ូឌុលស្រទាប់កណ្តាលពីមួយទៅពីរ ចំនួននៃច្រក T ត្រូវបានកំណត់ទៅជាមួយ បង្កើនទំហំសរុបពីបួនទៅប្រាំមួយ។
រូបភាព៖ HMWC-OXC ឧទាហរណ៍
ដំណើរការនេះអនុវត្តតាមដែនកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ M> N × (S − T) ដែល៖
M គឺជាចំនួនច្រក MEMS,
N គឺជាចំនួននៃម៉ូឌុលស្រទាប់មធ្យម
S គឺជាចំនួនច្រកក្នុង Spanke-OXC តែមួយ និង
T គឺជាចំនួនច្រកដែលតភ្ជាប់គ្នា។
តាមរយៈការកែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះ HMWC-OXC អាចគាំទ្រការពង្រីកបន្តិចម្តងៗពីមាត្រដ្ឋានដំបូងទៅវិមាត្រគោលដៅ (ឧទាហរណ៍ 64×64) ដោយមិនចាំបាច់ជំនួសធនធានផ្នែករឹងទាំងអស់ក្នុងពេលតែមួយ។
ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃស្ថាបត្យកម្មនេះ ក្រុមស្រាវជ្រាវបានធ្វើការពិសោធន៍ក្លែងធ្វើដោយផ្អែកលើសំណើផ្លូវអុបទិកថាមវន្ត។
រូបភាព៖ ការទប់ស្កាត់ការអនុវត្តបណ្តាញ HMWC
ការក្លែងធ្វើប្រើគំរូចរាចរណ៍ Erlang ដោយសន្មតថាសំណើសេវាកម្មធ្វើតាមការចែកចាយ Poisson និងពេលវេលារង់ចាំសេវាកម្មធ្វើតាមការចែកចាយអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលអវិជ្ជមាន។ បន្ទុកចរាចរណ៍សរុបត្រូវបានកំណត់ទៅ 3100 Erlangs ។ វិមាត្រ OXC គោលដៅគឺ 64 × 64 ហើយមាត្រដ្ឋាន MEMS នៃស្រទាប់បញ្ចូល និងទិន្នផលគឺ 64 × 64 ផងដែរ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូឌុល Spanke-OXC ស្រទាប់កណ្តាលរួមមាន 32 × 32 ឬ 48 × 48 ជាក់លាក់។ ចំនួនច្រក T មានចាប់ពី 0 ដល់ 16 អាស្រ័យលើតម្រូវការសេណារីយ៉ូ។
លទ្ធផលបង្ហាញថានៅក្នុងសេណារីយ៉ូដែលមានវិមាត្រទិសដៅនៃ D = 4 ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការទប់ស្កាត់នៃ HMWC-OXC គឺនៅជិតនឹងបន្ទាត់មូលដ្ឋាន Spanke-OXC ប្រពៃណី (S(64,4)) ។ ជាឧទាហរណ៍ ដោយប្រើការកំណត់ v(64,2,32,0,4) ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការទប់ស្កាត់កើនឡើងត្រឹមតែប្រហែល 5% ប៉ុណ្ណោះក្រោមបន្ទុកមធ្យម។ នៅពេលដែលវិមាត្រទិសដៅកើនឡើងដល់ D = 8 ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការទប់ស្កាត់កើនឡើងដោយសារតែ "ឥទ្ធិពលដើម" និងការថយចុះនៃប្រវែងសរសៃក្នុងទិសដៅនីមួយៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បញ្ហានេះអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយការបង្កើនចំនួនច្រក T (ឧទាហរណ៍ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ v(64,2,48,16,8))។
គួរកត់សម្គាល់ថាទោះបីជាការបន្ថែមម៉ូឌុលស្រទាប់កណ្តាលអាចបណ្តាលឱ្យមានការរាំងស្ទះខាងក្នុងដោយសារតែការប៉ះទង្គិច T-port ក៏ដោយ ស្ថាបត្យកម្មទាំងមូលនៅតែអាចសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អប្រសើរតាមរយៈការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសមស្រប។
ការវិភាគលើការចំណាយបន្ថែមលើគុណសម្បត្តិរបស់ HMWC-OXC ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។
រូបភាព៖ ការទប់ស្កាត់ប្រូបាប៊ីលីតេ និងតម្លៃនៃស្ថាបត្យកម្ម OXC ផ្សេងៗគ្នា
នៅក្នុងសេណារីយ៉ូដង់ស៊ីតេខ្ពស់ជាមួយនឹង 80 wavelengths/fiber, HMWC-OXC (v(64,2,44,12,64))) អាចកាត់បន្ថយការចំណាយបាន 40% បើប្រៀបធៀបទៅនឹង Spanke-OXC ប្រពៃណី។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូរលកទាប (ឧ. 50 wavelengths/fiber) អត្ថប្រយោជន៏នៃការចំណាយគឺកាន់តែសំខាន់ដោយសារតែចំនួន T-ports ដែលត្រូវការកាត់បន្ថយ (ឧទាហរណ៍ v(64,2,36,4,64))។
អត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ចនេះកើតចេញពីការរួមបញ្ចូលគ្នានៃដង់ស៊ីតេច្រកខ្ពស់នៃកុងតាក់ MEMS និងយុទ្ធសាស្ត្រពង្រីកម៉ូឌុល ដែលមិនត្រឹមតែជៀសវាងការចំណាយលើការជំនួស WSS ទ្រង់ទ្រាយធំប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងកាត់បន្ថយការចំណាយបន្ថែមដោយការប្រើម៉ូឌុល Spanke-OXC ដែលមានស្រាប់ឡើងវិញ។ លទ្ធផលពិសោធន៏ក៏បង្ហាញផងដែរថា តាមរយៈការកែតម្រូវចំនួនម៉ូឌុលស្រទាប់កណ្តាល និងសមាមាត្រនៃច្រក T HMWC-OXC អាចបត់បែនបាននូវសមតុល្យនៃការអនុវត្ត និងការចំណាយក្រោមសមត្ថភាពរលក និងការកំណត់ទិសដៅផ្សេងៗគ្នា ដែលផ្តល់ឱ្យប្រតិបត្តិករនូវឱកាសបង្កើនប្រសិទ្ធភាពពហុវិមាត្រ។
ការស្រាវជ្រាវនាពេលអនាគតអាចស្វែងយល់បន្ថែមនូវក្បួនដោះស្រាយការបែងចែកច្រក T ថាមវន្ត ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការប្រើប្រាស់ធនធានខាងក្នុង។ លើសពីនេះ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿនក្នុងដំណើរការផលិត MEMS ការរួមបញ្ចូលកុងតាក់ដែលមានវិមាត្រខ្ពស់នឹងពង្រឹងបន្ថែមនូវលទ្ធភាពនៃស្ថាបត្យកម្មនេះ។ សម្រាប់ប្រតិបត្តិករបណ្តាញអុបទិក ស្ថាបត្យកម្មនេះគឺសមរម្យជាពិសេសសម្រាប់សេណារីយ៉ូដែលមានកំណើនចរាចរណ៍មិនច្បាស់លាស់ ដោយផ្តល់នូវដំណោះស្រាយបច្ចេកទេសជាក់ស្តែងសម្រាប់ការកសាងបណ្តាញឆ្អឹងខ្នងអុបទិកទាំងអស់ដែលធន់ និងអាចធ្វើមាត្រដ្ឋានបាន។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ថ្ងៃទី ២១ ខែសីហា ឆ្នាំ ២០២៥