我們知道，光網絡是現代通信網絡的基石，是基礎設施中的基礎設施。
如果沒有強大的光網絡進行支撐，包括8K視頻、VR/AR、智慧工廠、智慧城市、智慧交通在內的大帶寬、低時延應用場景，都無法完美實現。5G、F5G，也會變成浮云。
目前，光網絡正在堅定不移地朝著全光網的方向發展，已經逐步走入了2.0時代。
之前我介紹ROADM（關于ROADM的入門科普）的時候，和大家說過，ROADM是全光網的關鍵技術之一。它的主要目的，是在線路“光化”的基礎上，進一步實現節點“光化”（光交換）。
ROADM演進到CDC-F ROADM，基本上實現了極強的光交換能力。但是，它仍然不是全光網的終極解決方案。
ROADM存在一些問題。其中最大的一個問題，就是連纖復雜。
ROADM系統架構
ROADM通常都是按照業務的擴展，進行光纖逐一連接。隨著時間的推移，規劃可能發生變更，或者網絡需要調整，就會不斷地增加光纖。
久而久之，就導致連纖變得混亂不堪，給運維帶來困難。采用ROADM的方式，機架數量也比較多，占用空間較大。
于是，更好更合適的全光交換技術就被推到了臺前，那就是OXC。
OXC，全稱是optical cross-connect，光交叉連接。
和ROADM一樣，OXC也是一種能在不同的光路徑之間，進行光信號交換的光傳輸設備。
OXC這個概念，其實早在2000年左右就已經有了。某種意義上來說，ROADM是OXC的一種特殊實現，OXC包含了ROADM。
從傳統架構上來看，OXC由光交叉連接矩陣 、輸入接口、輸出接口 、管理控制單元等模塊組成 。光交叉連接矩陣是OXC的核心。
所謂矩陣，其實就是一個內部任意端口兩兩互聯的“盒子”。
我們直接結合某大廠的OXC設備架構來進行講解。
該OXC設備主要由光線路板、光背板和光支路板組成。
圖片來自華為官網
一般來說，線路板的每個槽位對應一個方向。當光路信號進入之后，通過WSS（Wavelength Selective Switch，波長選擇開關），“拆成”N路波長信號。
我在ROADM的文章中詳細介紹過WSS。WSS的誕生，直接催生了ROADM。
早先的WSS開關，采用的是MEMS機械式架構。這種結構故障率高，可靠性查。
MEMS WSS結構
后來，演進為LCoS（硅基液晶）方案，原生支持靈活柵格（Flexi-Grid）功能，支持可變channel寬度以及超級通道，可靠性明顯高于MEMS。
LCoS WSS結構
LCoS方案原理上是通過相位控制波長選擇，沒有機械振動，上下波無光放，方向維度可達32維，實現超大交叉容量，且功耗更低。
波長光信號通過光連接器，從光線路板進入光背板。
光背板是OXC和ROADM的重要區別，擁有很高的技術含量。它相當于把很多根光纖，印刷在一張紙上，實現光路連接。
光背板局部放大
光背板提供了超大交換容量支持，以及納秒級時延。
OXC的光背板
波長光信號從光背板出來之后，進入光支路板，通過增加一級LCoS晶面調節，來構建N×M WSS。
圖片來自華為
大家也看出來了，OXC和ROADM非常類似，只不過OXC引入了光背板這樣的硬件，取代了內部光纖盒，實現了架內免光纖連接，“0”跳纖，從而避免了人為操作失誤，提高了系統可靠性。
OXC也帶來了更為靈活的配置能力。基于OXC和它的交換矩陣，工程師只需要通過網管進行數據配置（波長配置），就能實現業務的快速開通（分鐘級）。
以上，就是OXC的架構和特點。
如今，OXC作為全光交叉平臺，具備大維度無阻塞交換能力，具有極高的交叉調動容量。
OXC的作用，就是服務于全光交換和全光調度。
那么，為什么我們一定要將“光”進行到底？為什么光要對電“步步緊逼”？
說白了，既為了性能，也為了成本。強推全光交換，就是在光通信里面搞很多的立交橋，實現波長的一跳直達。
波長的一跳直達，相比逐跳轉發，節省了環節，可以顯著降低時延。
越靠近物理層，工作功耗越低，在物理層就實現信號的調度和轉化，就光不就電，可以降低功耗，節約能源，節約成本。