0.3 光开关矩阵的性能参数

光开关矩阵的主要性能参数有以下几点。

（1）交换矩阵的大小

交换矩阵的大小反映了光开关矩阵的交换能力。光开关矩阵处于网络不同位置，对其交换矩阵容量要求也不同。随着通信业务需求的急剧增长，光开关矩阵的交换能力也需要大大提高，如在骨干网上，要有超过1000×1000的交换容量。对于大交换容量的光开关，可以通过较多的小光开关叠加而成。

（2）交换速度

交换速度是衡量光开关矩阵性能的重要指标。交换速度有两个重要的量级：毫秒和纳秒。对因故障而重新选择路由的情况来说，当交换时间达到几个ms时已经足够满足需要了，如对SDH/SONET来说，当因故障而重新选路时，50 ms的交换时间几乎可以使上层感觉不到；而在光互联网的分组交换技术中，则要求交换时间到达ns量级，这对于实现灵活的光互联网是十分重要的。

（3）损耗

当光信号通过光开关矩阵时，将伴随着能量损耗。在依据功率预算设计网络时，光开关矩阵及其级联对网络性能的影响很大，损耗和干扰将影响到功率预算。光开关矩阵损耗产生的原因主要有两个：光纤和光开关端口耦合时的损耗和光开关自身材料对光信号产生的损耗。一般来说，自由空间交换的光开关的损耗低于波导交换的光开关。如液晶光开关和MEMS光开关的损耗较低，大约1～2 dB；而LiNbO3和固体光开关的损耗较高，大约4 dB左右。损耗特性影响到了光开关的级联，限制了光开关矩阵的扩容能力。

（4）交换粒度

不同的光网络业务，对交换的需求和光域内使用的交换粒度也有所不同。交换粒度可分为三类：波长交换、波长组交换和光纤交换。交换粒度反映了光开关交换业务的灵活性，这对于考虑网络的各种业务需求、网络保护和恢复具有重要意义。

（5）无阻塞特性

无阻塞特性是指光开关矩阵的任一输入端能在任意时刻将光波输出到任意输出端的特性，大型或级联光开关矩阵的阻塞特性更为明显。光开关矩阵要具有严格无阻塞特性。

（6）升级能力

基于不同原理和技术的光开关矩阵，其升级能力也不同。一些技术允许运营商根据需要随时增加光开关的容量。很多开关矩阵结构可容易地升级为8×8或32×32，但却不能升级到成百或上千的端口，因此，只能用于构建OADM或城域网的OXC，而不适用于骨干网上。

（7）可靠性

光开关矩阵要求具有良好的稳定性和可靠性。在某些极端情况下，光开关矩阵可能需要完成几千几万次的频繁动作。在有些情况下（如保护倒换），光开关倒换的次数可能很少，此时，维持光开关的状态是更主要的因素。很多因素会影响光开关的性能，如0.1节中提到的光开关单元的串扰、隔离度和消光比等都是影响网络性能的重要因素。当光开关单元进行级联时，这些参数将影响网络性能。另外，光开关矩阵也要求对速率和业务类型保持透明。