未来之地光网络：从光旁路使能到光处理使能范式

设计光交换节点的传统观念根植于这样一种直觉：当光信道穿越中间节点时，应使其与其他光信道最大隔离以避免干扰。这种长期确立的范式将同一节点上 transit 的光信道间的干扰视为不利因素因而应予规避，虽属合理，却可能留下大量未探索的机遇。事实上，全光信号处理技术的快速进步带来了重新定义光节点架构的机遇，将其朴素功能从简单的上下路与交叉连接升级为在光子域主动混合光信道。具体而言，全光信道（解）聚合技术近年取得显著进展，允许两个或更多低比特率和/或低调制格式的光信道被全光聚合为单个更高速率和/或更高阶调制格式信道，反之亦然。这种演进技术势必颠覆现有的光网络设计与规划生态，从而需要根本性变革以释放新潜力。针对这一颠覆性思路，我们提出未来光网络的新范式，即由网内全光混合能力驱动的光处理使能网络。我们介绍光信道（解）聚合的工作原理，并通过示例说明此类创新操作在频谱上可带来的收益。接下来，为最大化聚合机会，我们基于整数线性规划模型给出了最优路由的数学模型。在真实网络拓扑 COST239 上的数值结果量化了感知聚合的路由相较传统路由的频谱增益。