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ROADM光层重构承载网新日

发布时间:2020-01-15 21:47:10 阅读: 来源:合金管厂家

随着IPTV、三重播放、VoIP等各种新型电信业务的兴起,人们发现,这些以IP为承载协议的业务已经迅速遍及电信各个领域,业务网络的IP化和承载网络的分组化转型已经成为不可逆转的潮流。在这种趋势下,运营商的整个网络架构也在发生转变,业务的融合期待着光层作为基础承载层的融合,使其成为更加适于承载IP/MPLS以及电信级以太网业务的分组传送网。这些新型的电信业务与传统的电信业务相比,具有更高的动态特性和不可预测性,因此需要传输承载网提供更高的灵活性。

超长距密集波分系统的成熟,使得网络业务的真正瓶颈从带宽建设转移到带宽管理上,在核心的网络节点上,往往需要处理数十个甚至上百个波长,而超长距的传输能力,使得更多的节点需要具备更多的上下波长能力。作为基础承载网络,在更为激烈的市场竞争环境下,需要更快的业务提供以及各种层面的网络保护和恢复能力。

因此,作为传统物理层的光层组网,也要适应新一代承载网络的分组化、业务化、带宽大颗粒化、动态化的组网需求。DWDM密集波分复用系统是当前最常见的光层组网技术,通过复用/解复用器可以实现数十波甚至上百波的传送能力。但是当前的波分复用系统,其本质上还是一个点到点的线路系统,大多数的光层组网只能通过终端站(TM)实现的光线路系统构建。稍后出现的OADM光分插复用器,逐渐迈出了从点到点组网向环网的演进。但是由于OADM有限的功能,通常只能上下固定数目和波长的光通道,并没有真正实现灵活的光层组网。因此,从某种意义上说,早期的波分复用系统并没有实现真正意义上的光层组网,难以满足业务网络IP化和分组化的要求,例如网络的业务调度能力、可靠性、可维护性、可扩展性、可管理性等。这种情况直到ROADM的出现才得以改善。为了满足IP网络的需求,基础承载网的建设逐渐采用一种以可重构光分插复用设备(ROADM)为代表的光层重构技术,为基础承载网的建设提供了全新的思路。

ROADM是一种类似于SDHADM光层的网元,它可以在一个节点上完成光通道的上下路(Add/Drop),以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度。它可以通过软件远程控制网元中的ROADM子系统实现上下路波长的配置和调整。目前,ROADM子系统常见的有三种技术:平面光波电路(PLC)、波长阻断器(WB)、波长选择开关(WSS)。

平面光波电路ROADM是一种基于硅工艺的集成电路,可以集成多种器件,如光栅、分路器以及光开关等。它通过集成的阵列光波导(AWG)实现波长复用和解复用,集成的光开关实现波长直通或阻断并加入(Block-and-Add),可变光衰耗器(VOA)实现每通道的光功率动态均衡。PLCROADM上下路的通道是彩色光,这意味着只有预定义的彩色波长可以在每个端口上下,并可配合可调滤波器和可调激光器使用。由于PLC的集成特性,使其成为低成本的ROADM解决方案之一。

波长阻断器用阻断下路波长通过来实现功能,它可以支持较多的光通道数和较小的通道间隔,具有较低的色散,并可实现多个器件的级联,易于实现光谱均衡。但波长阻断器需要额外的上下路模块来构建系统,上下路配合可调滤波器和可调激光器。从本质上讲,WB是一个二维器件,通常在构建系统中由多个分立器件构成,体积较大,但可以支持100GHz和50GHz的波道间隔,并且技术成熟,成本较低,因此适合用于LH和ULH系统。

波长选择交换器是近年来发展迅速的ROADM子系统技术。WSS基于MEMS光学平台,具有频带宽、色散低,并且同时支持10/40Gbit/s光信号的特点和内在的基于端口的波长定义(Colorless)特性。采用自由空间光交换技术,上下路波数少,但可以支持更高的维度,集成的部件较多,控制复杂。基于WSS的ROADM逐渐成为4度以上ROADM的首选技术。

三种ROADM子系统技术各具特点,采用何种技术,主要视应用而定。根据对北美运营商的统计,超过70%的需求仍然是二维的应用,而只有约10%的ROADM节点,将会采用四维或以上的节点。因此,基于WB/PLC的ROADM,可以充分利用现有的成熟技术,对网络的影响最小,易于实现从FOADM到二维ROADM的升级,具有极高的成本效益。而基于WSS的ROADM,可以在所有方向提供波长粒度的信道,远程可重配置所有直通端口和上下端口,适宜于实现多方向的环间互联和构建Mesh网络。因此,三种技术各有所长,在不同的网络应用中都有相应的地位。

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