集成全光交換機的***優(yōu)勢就是，其能夠很容易的向互連環(huán)、格形與環(huán)形混合網、格形網擴展，這是其他交換機產品不能做到的?，F在，運營商為了減少運營成本和增加收入，正在熱衷于采用全新的、基于新一代光器件的智能型光網絡。這些新器件能提供新功能和多種功能的集成。

其中，一個較為典型的例子就是全光交換器件。全光交換機已經從原始的簡單光學機械裝置發(fā)展成具有新功能的高速光器件。新功能如動態(tài)可調光衰耗和光層組播等已經被引入到光交換器件中。下一代全光交換機的特點是性能更好、功能更豐富。性能上的改善將為更多的新應用架起一個寬廣的平臺。其范圍包括從網絡新技術到全新的系統(tǒng)集成。

光層保護機制

SDH／SONET這個主流傳送技術使用的網絡保護機制是已成事實的行業(yè)標準。網絡保護的新方法是在接入網中趨向于采用雙歸（或無保護）技術，在城域網中采用SDH／SONET自愈環(huán)，在長途傳輸網則采用1∶1或1∶N（主要的）線性保護技術。但是，隨著光網絡向智能化方向發(fā)展，迫切需要一些適用于多種網絡拓撲結構（如環(huán)形網、互連環(huán)形網、格形與環(huán)形混合網、格形網）的全新光層保護機制。

設計這些保護機制時應將交換、組播及衰減控制等功能集成在一起。比如，目前***的環(huán)形網保護機制是二纖單向通道倒換環(huán)（UPSR／2）和二纖雙向線路倒換環(huán)（BLSR／2）。最近它們都被搬到光層上，實現了諸如光信道專用通道保護環(huán)（OCh－DPRING，基于光UPSR）和光復用段共享保護環(huán)（OMS－SPRING，基于光BLSR）等光層保護機制。

集成全光交換機使環(huán)形網更容易向互連環(huán)、格形與環(huán)形混合網、格形網擴展。采用帶增益控制和組播功能的快速全光交換機，就可以將虛擬保護環(huán)形網疊加在物理格形網上，結果是業(yè)務恢復得更快，運營商也因此能提供與眾不同的業(yè)務。

動態(tài)全光網絡

用戶對高帶寬數據業(yè)務的需求持續(xù)增長，加之最近光通信技術所取得的進展，促進了動態(tài)智能光網絡的出現。智能化光層提供多種服務，如信道動態(tài)分配、光功率監(jiān)控、光層保護和突發(fā)光交換。無論是全光網還是基于光電光（OEO）的網絡，上述新功能的引入使DWDM光網絡能夠實現動態(tài)波長分配。它們的控制平面可建立在網絡管理系統(tǒng)、GMPLS或突發(fā)全光交換機之上。然而，它們對光層功能的要求都是相似的。

動態(tài)波長分配要求更好地適應物理層的變化。在OEO網絡中，波長終接于每一個節(jié)點。這限制了光給波長所經過的每一個鏈路帶來的影響，允許在每條鏈路上實現光功率的簡單均衡（發(fā)射機輸出功率）。因此，在OEO網絡中瞬間效應主要影響光放大器。例如，在節(jié)點D和G之間新增加的波長，將導致放大器1的光信號輸入功率升高，從而使相連的信道增益衰減3dB。在光放大器2和3的光功率則減小兩倍，使節(jié)點F的接收功率顯著下降。因此，將會觸發(fā)業(yè)務中斷的告警和保護倒換。為了避免這個問題，鏈路放大器應能隨輸入功率的變化而自動調節(jié)增益。集成光交換機技術非常適合于這種設備的設計要求。

顯然交換速度非常重要。增加新波長既可以快速提供也可以慢慢逐步提供。快速操作將能使光通道在保護倒換被觸發(fā)之前已保持穩(wěn)定。所需的穩(wěn)定時間幾乎是微秒級的（與具體應用相關），這對于全光器件或許是不可能的。

逐漸新建波長的相應功率增長也相對緩慢，對已建信道的影響幾乎可以忽略不計；因此波長達到穩(wěn)定的時間也相應地可以放寬一些。缺點是建立連接所需時間較長且增加了整個過程的復雜性。

全光組播

由于應用對帶寬的需求呈指數式增長，人們對組播在分組交換網中的應用做了大量的研究。通過把面向分組網的組播技術推廣到光學領域，運營商能夠提高寬帶圖像、高清晰度電視、存儲區(qū)域網（SAN）、多媒體業(yè)務的傳輸性能。此外，還可以獲得其它好處，如可實現網絡優(yōu)化（減少網絡中收發(fā)機的數量、延長網絡節(jié)點間的“虛”連接、波長匯集、減少波長數目）。這吸引了人們對光層組播網絡的興趣。光層組播是指點到多點的光層連接。全光組播是指光輸入功率在節(jié)點的多個端口間分配。

光分插復用器

當今，SDH／SONET環(huán)形網已在城域網中廣泛使用，因此要建立和發(fā)展城域網，必須充分考慮大規(guī)模光纖環(huán)形網的存在。這意味著DWDM技術的初期部署必須是在環(huán)形網上，并采用混合格形網結構作為疊加網。

可重配置的光分插復用器（R－OADM）是在環(huán)形網上部署DWDM動態(tài)系統(tǒng)的必要設備。這種波長重配置功能允許運營商快速地配置網絡，從而很快可獲得新的收入。全光可重配置能力也使網絡向更復雜的格形環(huán)形網或格形網演進更加容易。

全光交換機的發(fā)展為R－OADM提供更多的光層功能。比如，全光交換機能提供上下路功能。增益控制有利于波長的重新配置，而組播功能則提供了上下多路信號的功能。上下路是在互連環(huán)上配置波長以及在節(jié)點之間共享單波長帶寬和提供保護結構所必需的。

全光交換機發(fā)展成為一個多功能的全光型設備，使許多以前無法實現的新應用變成現實，如實現動態(tài)全光網、突發(fā)型光交換、測試設備和延遲線等。可以相信，基于這些應用的新一代網絡將能以很低的成本提供更多的新業(yè)務。