OXC (ការតភ្ជាប់ឆ្លងកាត់អុបទិក) គឺជាកំណែវិវត្តនៃ ROADM (ឧបករណ៍ពហុគុណបន្ថែមអុបទិកដែលអាចកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញបាន)។
ក្នុងនាមជាធាតុប្តូរស្នូលនៃបណ្តាញអុបទិក សមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាន និងប្រសិទ្ធភាពចំណាយនៃការតភ្ជាប់ឆ្លងកាត់អុបទិក (OXCs) មិនត្រឹមតែកំណត់ភាពបត់បែននៃរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ទៅលើការសាងសង់ ប្រតិបត្តិការ និងថ្លៃដើមថែទាំនៃបណ្តាញអុបទិកទ្រង់ទ្រាយធំផងដែរ។ ប្រភេទផ្សេងៗគ្នានៃ OXCs បង្ហាញពីភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងការរចនាស្ថាបត្យកម្ម និងការអនុវត្តមុខងារ។
រូបភាពខាងក្រោមបង្ហាញពីស្ថាបត្យកម្ម CDC-OXC (Colorless Directionless Contentionless Optical Cross-Connect) បែបប្រពៃណី ដែលប្រើប្រាស់កុងតាក់ជ្រើសរើសរលកពន្លឺ (WSS)។ នៅផ្នែកខ្សែ 1 × N និង N × 1 WSS បម្រើជាម៉ូឌុលចូល/ចេញ ខណៈពេលដែល M × K WSS នៅផ្នែកបន្ថែម/ទម្លាក់គ្រប់គ្រងការបូក និងទម្លាក់រលកពន្លឺ។ ម៉ូឌុលទាំងនេះត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាតាមរយៈសរសៃអុបទិកនៅក្នុងបន្ទះខាងក្រោយ OXC។
រូបភាព៖ ស្ថាបត្យកម្ម CDC-OXC ប្រពៃណី
នេះក៏អាចសម្រេចបានដោយការបំលែង backplane ទៅជាបណ្តាញ Spanke ដែលបណ្តាលឱ្យមានស្ថាបត្យកម្ម Spanke-OXC របស់យើង។
រូបភាព៖ ស្ថាបត្យកម្ម Spanke-OXC
រូបភាពខាងលើបង្ហាញថា នៅផ្នែកខ្សែ OXC ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយច្រកពីរប្រភេទ៖ ច្រកទិសដៅ និងច្រកសរសៃ។ ច្រកទិសដៅនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងទិសដៅភូមិសាស្ត្ររបស់ OXC នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ ខណៈពេលដែលច្រកសរសៃនីមួយៗតំណាងឱ្យសរសៃទ្វេទិសមួយគូនៅក្នុងច្រកទិសដៅ។ ច្រកទិសដៅមានគូសរសៃទ្វេទិសច្រើន (ឧ. ច្រកសរសៃច្រើន)។
ខណៈពេលដែល OXC ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Spanke សម្រេចបាននូវការប្តូរដែលមិនរារាំងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងតាមរយៈការរចនា backplane ដែលមានការតភ្ជាប់គ្នាយ៉ាងពេញលេញ ដែនកំណត់របស់វាកាន់តែមានសារៈសំខាន់នៅពេលដែលចរាចរណ៍បណ្តាញកើនឡើង។ ដែនកំណត់ចំនួនច្រកនៃឧបករណ៍ប្តូរជ្រើសរើសរលកប្រវែងពាណិជ្ជកម្ម (WSSs) (ឧទាហរណ៍ អតិបរមាបច្ចុប្បន្នដែលគាំទ្រគឺច្រក 1 × 48 ដូចជា FlexGrid Twin 1 × 48 របស់ Finisar) មានន័យថាការពង្រីកវិមាត្រ OXC តម្រូវឱ្យមានការជំនួសផ្នែករឹងទាំងអស់ ដែលវាមានតម្លៃថ្លៃ និងការពារការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ដែលមានស្រាប់ឡើងវិញ។
ទោះបីជាមានស្ថាបត្យកម្ម OXC វិមាត្រខ្ពស់ដែលផ្អែកលើបណ្តាញ Clos ក៏ដោយ វានៅតែពឹងផ្អែកលើ M×N WSS ដែលមានតម្លៃថ្លៃ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការបំពេញតាមតម្រូវការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងជាលំដាប់។
ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវបានស្នើឡើងនូវស្ថាបត្យកម្មកូនកាត់ថ្មីមួយគឺ HMWC-OXC (Hybrid MEMS និង WSS Clos Network)។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធមីក្រូអេឡិចត្រូមេកានិច (MEMS) និង WSS ស្ថាបត្យកម្មនេះរក្សាបាននូវដំណើរការស្ទើរតែមិនរារាំង ខណៈពេលដែលគាំទ្រដល់សមត្ថភាព "បង់ប្រាក់តាមការរីកចម្រើន" ដែលផ្តល់នូវផ្លូវធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដែលចំណាយតិចសម្រាប់ប្រតិបត្តិករបណ្តាញអុបទិក។
ការរចនាស្នូលរបស់ HMWC-OXC ស្ថិតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ Clos បីស្រទាប់របស់វា។
រូបភាព៖ ស្ថាបត្យកម្ម Spanke-OXC ផ្អែកលើបណ្តាញ HMWC
កុងតាក់អុបទិក MEMS វិមាត្រខ្ពស់ត្រូវបានដាក់ពង្រាយនៅស្រទាប់បញ្ចូល និងស្រទាប់ទិន្នផល ដូចជាមាត្រដ្ឋាន 512×512 ដែលគាំទ្រដោយបច្ចេកវិទ្យាបច្ចុប្បន្ន ដើម្បីបង្កើតជាអាងច្រកដែលមានសមត្ថភាពធំ។ ស្រទាប់កណ្តាលមានម៉ូឌុល Spanke-OXC តូចៗជាច្រើន ដែលភ្ជាប់គ្នាតាមរយៈ "ច្រក T" ដើម្បីកាត់បន្ថយការកកស្ទះខាងក្នុង។
នៅដំណាក់កាលដំបូង ប្រតិបត្តិករអាចសាងសង់ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធដោយផ្អែកលើ Spanke-OXC ដែលមានស្រាប់ (ឧទាហរណ៍ មាត្រដ្ឋាន 4×4) ដោយគ្រាន់តែដាក់ពង្រាយកុងតាក់ MEMS (ឧទាហរណ៍ 32×32) នៅស្រទាប់បញ្ចូល និងស្រទាប់ទិន្នផល ខណៈពេលដែលរក្សាម៉ូឌុល Spanke-OXC តែមួយនៅក្នុងស្រទាប់កណ្តាល (ក្នុងករណីនេះ ចំនួនច្រក T គឺសូន្យ)។ នៅពេលដែលតម្រូវការសមត្ថភាពបណ្តាញកើនឡើង ម៉ូឌុល Spanke-OXC ថ្មីត្រូវបានបន្ថែមបន្តិចម្តងៗទៅស្រទាប់កណ្តាល ហើយច្រក T ត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើម្បីភ្ជាប់ម៉ូឌុល។
ឧទាហរណ៍ នៅពេលពង្រីកចំនួនម៉ូឌុលស្រទាប់កណ្តាលពីមួយទៅពីរ ចំនួនច្រក T ត្រូវបានកំណត់ទៅមួយ ដែលបង្កើនវិមាត្រសរុបពីបួនទៅប្រាំមួយ។
រូបភាព៖ ឧទាហរណ៍ HMWC-OXC
ដំណើរការនេះធ្វើតាមការរឹតបន្តឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រ M > N × (S − T) ដែល៖
M គឺជាចំនួនរន្ធ MEMS,
N គឺជាចំនួនម៉ូឌុលស្រទាប់មធ្យម,
S គឺជាចំនួនរន្ធនៅក្នុង Spanke-OXC តែមួយ និង
T គឺជាចំនួនរន្ធដែលភ្ជាប់គ្នា។
តាមរយៈការកែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះដោយថាមវន្ត HMWC-OXC អាចគាំទ្រដល់ការពង្រីកបន្តិចម្តងៗពីមាត្រដ្ឋានដំបូងទៅវិមាត្រគោលដៅ (ឧទាហរណ៍ 64 × 64) ដោយមិនចាំបាច់ជំនួសធនធានផ្នែករឹងទាំងអស់ក្នុងពេលតែមួយ។
ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ដំណើរការជាក់ស្តែងនៃស្ថាបត្យកម្មនេះ ក្រុមស្រាវជ្រាវបានធ្វើការពិសោធន៍ក្លែងធ្វើដោយផ្អែកលើសំណើផ្លូវអុបទិកថាមវន្ត។
រូបភាព៖ ការរារាំងដំណើរការនៃបណ្តាញ HMWC
ការក្លែងធ្វើនេះប្រើគំរូចរាចរណ៍ Erlang ដោយសន្មតថាសំណើសេវាកម្មធ្វើតាមការចែកចាយ Poisson ហើយពេលវេលារង់ចាំសេវាកម្មធ្វើតាមការចែកចាយអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលអវិជ្ជមាន។ បន្ទុកចរាចរណ៍សរុបត្រូវបានកំណត់ទៅ 3100 Erlangs។ វិមាត្រ OXC គោលដៅគឺ 64×64 ហើយមាត្រដ្ឋាន MEMS ស្រទាប់បញ្ចូល និងបញ្ចេញក៏មានទំហំ 64×64 ផងដែរ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូឌុល Spanke-OXC ស្រទាប់កណ្តាលរួមមានលក្ខណៈបច្ចេកទេស 32×32 ឬ 48×48។ ចំនួនច្រក T មានចាប់ពី 0 ដល់ 16 អាស្រ័យលើតម្រូវការសេណារីយ៉ូ។
លទ្ធផលបង្ហាញថា នៅក្នុងសេណារីយ៉ូដែលមានវិមាត្រទិសដៅ D = 4 ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការរារាំងនៃ HMWC-OXC គឺជិតនឹងមូលដ្ឋាន Spanke-OXC ប្រពៃណី (S(64,4))។ ឧទាហរណ៍ ដោយប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ v(64,2,32,0,4) ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការរារាំងកើនឡើងត្រឹមតែប្រហែល 5% ក្រោមបន្ទុកមធ្យម។ នៅពេលដែលវិមាត្រទិសដៅកើនឡើងដល់ D = 8 ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការរារាំងកើនឡើងដោយសារតែ "ឥទ្ធិពលដើម" និងការថយចុះនៃប្រវែងសរសៃក្នុងទិសដៅនីមួយៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បញ្ហានេះអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពដោយការបង្កើនចំនួនច្រក T (ឧទាហរណ៍ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ v(64,2,48,16,8))។
គួរកត់សម្គាល់ថា ទោះបីជាការបន្ថែមម៉ូឌុលស្រទាប់កណ្តាលអាចបណ្តាលឱ្យមានការរារាំងខាងក្នុងដោយសារតែការប្រជែងគ្នានៃច្រក T ក៏ដោយ ស្ថាបត្យកម្មទាំងមូលនៅតែអាចសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អប្រសើរតាមរយៈការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសមស្រប។
ការវិភាគថ្លៃដើមក៏គូសបញ្ជាក់ពីគុណសម្បត្តិរបស់ HMWC-OXC ផងដែរ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។
រូបភាព៖ ប្រូបាប៊ីលីតេរារាំង និងតម្លៃនៃស្ថាបត្យកម្ម OXC ផ្សេងៗគ្នា
នៅក្នុងសេណារីយ៉ូដង់ស៊ីតេខ្ពស់ដែលមានរលកប្រវែង 80/សរសៃ HMWC-OXC (v(64,2,44,12,64)) អាចកាត់បន្ថយថ្លៃដើមបាន 40% បើប្រៀបធៀបទៅនឹង Spanke-OXC ប្រពៃណី។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូរលកប្រវែងទាប (ឧទាហរណ៍ រលកប្រវែង 50/សរសៃ) អត្ថប្រយោជន៍ថ្លៃដើមគឺកាន់តែសំខាន់ដោយសារតែចំនួនច្រក T ដែលត្រូវការត្រូវបានកាត់បន្ថយ (ឧទាហរណ៍ v(64,2,36,4,64))។
អត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ចនេះកើតចេញពីការរួមបញ្ចូលគ្នានៃដង់ស៊ីតេច្រកខ្ពស់នៃឧបករណ៍ប្តូរ MEMS និងយុទ្ធសាស្ត្រពង្រីកម៉ូឌុល ដែលមិនត្រឹមតែជៀសវាងការចំណាយលើការជំនួស WSS ទ្រង់ទ្រាយធំប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងកាត់បន្ថយការចំណាយបន្ថែមដោយការប្រើប្រាស់ម៉ូឌុល Spanke-OXC ដែលមានស្រាប់ឡើងវិញ។ លទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើក៏បង្ហាញផងដែរថា តាមរយៈការកែតម្រូវចំនួនម៉ូឌុលស្រទាប់កណ្តាល និងសមាមាត្រនៃច្រក T HMWC-OXC អាចធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពរវាងដំណើរការ និងថ្លៃដើមក្រោមការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសមត្ថភាពរលកពន្លឺ និងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា ដោយផ្តល់ឱ្យប្រតិបត្តិករនូវឱកាសបង្កើនប្រសិទ្ធភាពពហុវិមាត្រ។
ការស្រាវជ្រាវនាពេលអនាគតអាចស្វែងយល់បន្ថែមអំពីក្បួនដោះស្រាយការបែងចែកច្រក T ថាមវន្តដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ធនធានផ្ទៃក្នុង។ លើសពីនេះ ជាមួយនឹងការរីកចម្រើននៅក្នុងដំណើរការផលិត MEMS ការរួមបញ្ចូលកុងតាក់វិមាត្រខ្ពស់នឹងបង្កើនសមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាននៃស្ថាបត្យកម្មនេះបន្ថែមទៀត។ សម្រាប់ប្រតិបត្តិករបណ្តាញអុបទិក ស្ថាបត្យកម្មនេះគឺសមស្របជាពិសេសសម្រាប់សេណារីយ៉ូដែលមានកំណើនចរាចរណ៍មិនប្រាកដប្រជា ដោយផ្តល់នូវដំណោះស្រាយបច្ចេកទេសជាក់ស្តែងសម្រាប់ការកសាងបណ្តាញឆ្អឹងខ្នងអុបទិកទាំងអស់ដែលអាចធន់ និងអាចធ្វើមាត្រដ្ឋានបាន។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២១ ខែសីហា ឆ្នាំ ២០២៥