ROADM的关键技术和应用发展[J].PDFVIP

ROADM 的关键技术和应用发展 李 芳 1 业务和网络发展驱动 ROADM 应用 数据业务爆发式增长以及 NGN 技术的发展，推动着电信运营商进入划时代 的转型阶段，纷纷建设IP/MPLS Over WDM的大容量、多业务承载网。目前数据 业务已成为光网络带宽的主要占用者，IP对光网络提出了新的传送需求和严峻 挑战： （1）日益增长的VOIP、数据、IPTV/HDTV等Triple play业务对网络容量 和组播/广播能力需求迫切，特别是 DSLAM、VOD 系统部署方式的演变对城域传 送网的容量和组网方式影响较大； （2）下一代新型的电信业务与传统电信业务相比，具有更高的动态特性和 不可预测性，因此需要作为基础承载网的光网络提供更高的灵活性和智能化功 能，以便在网络拓扑及业务分布发生变化时能够快速响应，实现业务的灵活调 度； （3）随着 IP 业务颗粒的增大和比重增加，基于 VC-4-Xc 交叉的 SDH 已不 再适应 10Gb/s 及以上IP 业务的传送，而目前 WDM 仅实现了点到点、大容量、 长距离传输功能，没有真正实现光层灵活组网、调度和快速保护功能，无法有 效支撑IP网的传送。 另一方面，运营在网络运维和演进方面的需求也在推动着 IP Over WDM 组 网模式的不断发展。首先在网络运维方面，运营商希望WDM网络具有类似于SDH 的组网、保护、带宽配置和管理维护能力，而这是传统点到点的第一代 WDM 和 以固定 OADM 为代表的第二代 WDM 环网设备所不能满足的；第二，背靠背 OTM 组网方式和 ODF 架上的手工连纤操作使得运维成本（OPEX）高达 WDM 网络总成 本的 60％到 80％，只有大幅降低 OPEX 才能保证运营商的利润；第三，为了进 一步降低网络建设成本，运营商希望在路由器上大量采用10GE LAN接口，目前 的SDH和OTH产品都不能全面有效的支持10GE LAN的透传、灵活组网和保护。 因此，为了满足IP网和网络运维等方面的需求，基础承载网的建设将逐渐 采用一种以可重构光分插复用设备（ROADM）为代表的光层灵活组网技术，使 1 WDM从简单的点对点过渡到环网和多环相交拓扑，最终实现网状网。综合来说， ROADM具有以下应用优势： （1）在无需人工现场调配的情况下，ROADM可实现对波长的上下路及直通 配置，增加了光网络的弹性，大大简化了网络规划难度； （2）采用ROADM易于实现组播/广播功能，适合IPTV等新型业务的开展； （3）ROADM设备的灵活性可以充分满足数据业务的动态需求，易于实现网 络扩展，随业务发展而逐步增加投资； （4）ROADM通过提供节点的重构能力极大提升工作效率及对客户新需求的 反应速度，同时有效地降低运营和维护成本； （5）ROADM采用ASON/GMPLS控制平面，支持多种网络保护/恢复，生存性 强； （6）远端统一网管，支持光功率的自动管理和端到端的波长管理。 2 ROADM 技术发展历程和趋势 ROADM技术的发展历程具体如图1所示，可追溯到上世纪90年代末，首先 出现的是O/E/O方式的OADM和OXC，然后是采用环形器、光开关等分离器件构 建的 ROADM，主要应用在科研试验网中，由于体积大、配置不灵活、成本高以 及插损和色散高等原因未能在运营商网络上商用。 图 1 ROADM技术的发展历程和趋势 2 二十一世纪初，以MEMS和液晶阵列为代表的波长阻断器（WB）技术应用到 ROADM 中，WB 通过阻断下路波长通过来实现波长上下功能，它可以支持较多的 光通道数和较小的通道间隔（64 波@100GHz 和 128 波@50GHz）；基于复用/解复 用结构，易于实现光性能监测（OPM）和功率控制；具有较低的色散，并且技术 成熟，