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(yè)務的興起,人們發(fā)現(xiàn),這些以IP為承載協(xié)議的業(yè)務已經迅速遍及電信各個領域,業(yè)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(fā)生轉變,業(yè)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(yè)務的分組傳送網。這些新型的電信業(yè)務與傳統(tǒng)的電信業(yè)務相比,具有更高的動態(tài)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(tǒng)的成熟,使得網絡業(yè)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(jié)點上,往往需要處理數(shù)十個甚至上百個波長,而超長距的傳輸能力,使得更多的節(jié)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(huán)境下,需要更快的業(yè)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(tǒng)物理層的光層組網,也要適應新一代承載網絡的分組化、業(yè)務化、帶寬大顆粒化、動態(tài)化的組網需求。DWDM密集波分復用系統(tǒng)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(xiàn)數(shù)十波甚至上百波的傳送能力。但是當前的波分復用系統(tǒng),其本質上還是一個點到點的線路系統(tǒng),大多數(shù)的光層組網只能通過終端站(TM)實現(xiàn)的光線路系統(tǒng)構建。稍后出現(xiàn)的OADM光分插復用器,逐漸邁出了從點到點組網向環(huán)網的演進。但是由于OADM有限的功能,通常只能上下固定數(shù)目和波長的光通道,并沒有真正實現(xiàn)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(tǒng)并沒有實現(xiàn)真正意義上的光層組網,難以滿足業(yè)務網絡IP化和分組化的要求,例如網絡的業(yè)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(xiàn)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(jié)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(tǒng)實現(xiàn)上下路波長的配置和調整。目前,ROADM子系統(tǒng)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(xiàn)波長復用和解復用,集成的光開關實現(xiàn)波長直通或阻斷并加入(Block-and-Add),可變光衰耗器(VOA)實現(xiàn)每通道的光功率動態(tài)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(xiàn)功能,它可以支持較多的光通道數(shù)和較小的通道間隔,具有較低的色散,并可實現(xiàn)多個器件的級聯(lián),易于實現(xiàn)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(tǒng),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(tǒng)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(tǒng)。
 
    波長選擇交換器是近年來發(fā)展迅速的ROADM子系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)技術各具特點,采用何種技術,主要視應用而定。根據(jù)對北美運營商的統(tǒng)計,超過70%的需求仍然是二維的應用,而只有約10%的ROADM節(jié)點,將會采用四維或以上的節(jié)點。因此,基于WB/PLC的ROADM,可以充分利用現(xiàn)有的成熟技術,對網絡的影響最小,易于實現(xiàn)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(xiàn)多方向的環(huán)間互聯(lián)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

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