ROADM：光層重構承載網
訊石光通訊網
2008/8/1 9:15:02
隨著IPTV、三重播放、VoIP等各種新型電信業務的興起，人們發現，這些以IP為承載協議的業務已經迅速遍及電信各個領域，業務網絡的IP化和承載網絡的分組化轉型已經成為不可逆轉的潮流。在這種趨勢下，運營商的整個網絡架構也在發生轉變，業務的融合期待著光層作為基礎承載層的融合，使其成為更加適于承載IP/MPLS以及電信級以太網業務的分組傳送網。這些新型的電信業務與傳統的電信業務相比，具有更高的動態特性和不可預測性，因此需要傳輸承載網提供更高的靈活性。
超長距密集波分系統的成熟，使得網絡業務的真正瓶頸從帶寬建設轉移到帶寬管理上，在核心的網絡節點上，往往需要處理數十個甚至上百個波長，而超長距的傳輸能力，使得更多的節點需要具備更多的上下波長能力。作為基礎承載網絡，在更為激烈的市場競爭環境下，需要更快的業務提供以及各種層面的網絡保護和恢復能力。
因此，作為傳統物理層的光層組網，也要適應新一代承載網絡的分組化、業務化、帶寬大顆?；?、動態化的組網需求。DWDM密集波分復用系統是當前最常見的光層組網技術，通過復用/解復用器可以實現數十波甚至上百波的傳送能力。但是當前的波分復用系統，其本質上還是一個點到點的線路系統，大多數的光層組網只能通過終端站(TM)實現的光線路系統構建。稍后出現的OADM光分插復用器，逐漸邁出了從點到點組網向環網的演進。但是由于OADM有限的功能，通常只能上下固定數目和波長的光通道，并沒有真正實現靈活的光層組網。因此，從某種意義上說，早期的波分復用系統并沒有實現真正意義上的光層組網，難以滿足業務網絡IP化和分組化的要求，例如網絡的業務調度能力、可靠性、可維護性、可擴展性、可管理性等。這種情況直到ROADM的出現才得以改善。為了滿足IP網絡的需求，基礎承載網的建設逐漸采用一種以可重構光分插復用設備(ROADM)為代表的光層重構技術，為基礎承載網的建設提供了全新的思路。
ROADM是一種類似于SDHADM光層的網元，它可以在一個節點上完成光通道的上下路(Add/Drop)，以及穿通光通道之間的波長級別的交叉調度。它可以通過軟件遠程控制網元中的ROADM子系統實現上下路波長的配置和調整。目前，ROADM子系統常見的有三種技術：平面光波電路（PLC）、波長阻斷器（WB）、波長選擇開關（WSS）。
平面光波電路ROADM是一種基于硅工藝的集成電路，可以集成多種器件，如光柵、分路器以及光開關等。它通過集成的陣列光波導(AWG)實現波長復用和解復用，集成的光開關實現波長直通或阻斷并加入(Block-and-Add)，可變光衰耗器(VOA)實現每通道的光功率動態均衡。PLCROADM上下路的通道是彩色光，這意味著只有預定義的彩色波長可以在每個端口上下，并可配合可調濾波器和可調激光器使用。由于PLC的集成特性，使其成為低成本的ROADM解決方案之一。
波長阻斷器用阻斷下路波長通過來實現功能，它可以支持較多的光通道數和較小的通道間隔，具有較低的色散，并可實現多個器件的級聯，易于實現光譜均衡。但波長阻斷器需要額外的上下路模塊來構建系統，上下路配合可調濾波器和可調激光器。從本質上講，WB是一個二維器件，通常在構建系統中由多個分立器件構成，體積較大，但可以支持100GHz和50GHz的波道間隔，并且技術成熟，成本較低，因此適合用于LH和ULH系統。
波長選擇交換器是近年來發展迅速的ROADM子系統技術。WSS基于MEMS光學平臺，具有頻帶寬、色散低，并且同時支持10/40Gbit/s光信號的特點和內在的基于端口的波長定義(Colorless)特性。采用自由空間光交換技術，上下路波數少，但可以支持更高的維度，集成的部件較多，控制復雜?；赪SS的ROADM逐漸成為4度以上ROADM的首選技術。
三種ROADM子系統技術各具特點，采用何種技術，主要視應用而定。根據對北美運營商的統計，超過70%的需求仍然是二維的應用，而只有約10%的ROADM節點，將會采用四維或以上的節點。因此，基于WB/PLC的ROADM，可以充分利用現有的成熟技術，對網絡的影響最小，易于實現從FOADM到二維ROADM的升級，具有極高的成本效益。而基于WSS的ROADM，可以在所有方向提供波長粒度的信道，遠程可重配置所有直通端口和上下端口，適宜于實現多方向的環間互聯和構建Mesh網絡。因此，三種技術各有所長，在不同的網絡應用中都有相應的地位。
新聞來源：人民郵電報