光クロスコネクト(OXC)とは?ROADMとの違い・仕組み・役割を解説
光クロスコネクト(OXC: Optical Cross Connect)は、光信号を電気信号に変換することなく(O/O/O処理)、入力ポートから任意の出力ポートへ物理的な経路を切り替える中核装置です。
大容量のトラフィックを光のままルーティングできるため、低遅延かつ超低消費電力な大規模メッシュ型ネットワークの構築に不可欠な技術です。
スイッチング粒度の違い
OXC(または関連するクロスコネクト技術)では、どの情報の単位で信号を切り替えるかによって、装置の役割やネットワークの柔軟性が大きく変わります。
ファイバスイッチング(FXC: Fiber Cross Connect)
光ファイバの芯線単位で物理的な接続を切り替える方式です(自動光配線盤など)。
1本のファイバに多重されたすべての波長信号を、まとめて別の経路へ接続します。
- メリット:WDM信号をそのまま一括で扱えるため、テラビット級の超大容量な切り替えに最も適している。
- デメリット:ファイバ内の特定の波長だけを抜き出して別の経路へ振り分けることはできない。
局間の大規模な物理回線の切り替えや、災害・ケーブル断線時の大容量迂回ルートの確保に利用されます。
波長スイッチング(WXC: Wavelength Cross Connect)
WDMで多重化された信号のうち、個々の「波長」ごとに経路を切り替える方式です。
現代のOXCにおける最も主流な形態であり、WSS(波長選択スイッチ)技術を用いて実現されます。
- メリット:トラフィック(波長パス)単位で柔軟なエンドツーエンドの経路制御が可能。
- デメリット:ポート数や方路(Degree)が増えると装置の内部構成が複雑化する。
サブ波長スイッチング(参考:電気的クロスコネクトとの違い)
波長の容量(例:1波長100G)を満たさない、より細かい単位(GbEなど)で経路を振り分ける処理です。
純粋な「光のまま」パケット単位で切り替える技術(光パケットスイッチング等)は研究開発段階にあり、現在実用化されているサブ波長多重・切り替えは、光電変換(O/E/O)を伴う**OTNスイッチ(EXC: 電気的クロスコネクト)**やルーターによって行われています。
OXCの内部構成
波長レベルのOXC(WXC)は、主に以下の要素で構成されます。
- 光スイッチ部品(WSSデバイス、MEMS型光スイッチモジュールなど)
- 光増幅器(EDFA等による内部損失の補償)
- 制御・管理部(SDNコントローラからの経路設定指令を受信し、動的にスイッチを切り替える)
従来はGMPLSなどの分散制御プロトコルが用いられましたが、現在はトランスポートSDNによる集中制御でネットワーク全体の光パスを最適化する手法が主流です。
ROADMとの違い・関係性
OXCとROADMは、どちらも光レイヤでの経路制御を行う技術ですが、歴史的な成り立ちとフォーカスする機能に違いがありました。
従来のROADM
- 主にリング型ネットワークにおいて、自局用の波長を「分岐(Drop) / 挿入(Add)」し、それ以外を「通過(Through)」させることに特化した中継装置。
OXC
- 主にメッシュ型ネットワークの交差点において、3つ以上の多方路(マルチディグリー)間で波長やファイバを「別の方路へ振り分ける(クロスコネクト)」ことに特化したスイッチ基盤。
現代ネットワークにおける融合
現在では、WSS技術の進化により、**「3ディグリー以上の多方路接続機能を持ったCDC-F ROADM」**が、実質的に波長レベルの光クロスコネクト(WXC)の役割を果たしています。つまり、現在のハイエンドなROADMノードは、OXCの内包する機能としてメッシュネットワークの中心で稼働しています。
OXCの役割
OXCは、大規模なバックボーンネットワークにおいて以下の役割を担います。
- オンデマンドな光パスの動的プロビジョニング(構築・切替)
- メッシュ型トポロジによるトラフィックの効率的な分散と収容
- 光レイヤでの高速な障害迂回(光プロテクション・光リルート)
APN(All-Photonics Network)との関係
IOWN構想などにおけるAPNでは、エンドツーエンドでの大容量・超低遅延な波長専有パスの確立が前提となります。
OXC(および高度化されたマルチディグリーROADM)は、その光パスを電気信号に変換することなく、複雑なメッシュ網の交差点で自在にルーティングする物理的な基盤として、ネットワーク全体の柔軟性と省電力性を支える中核の役割を担います。

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