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ROADM技术简介 摘要：阐述了可重构型光分插复用设备（ROADM）进入波分网络的背景，并对ROADM的三种主要技术进行了简要介绍。最后提出未来ROADM的发展方向，即ROADM光层调度＋OTN电层调度组合解决方案，以及中兴通讯推出的适应市场发展的设备功能类型。 1 引言 　　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一个不可逆转的潮流。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，使其成为更加适宜于承载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。 2 ROADM的主要技术简介 　　ROADM是一种类似于SDH ADM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（Planar Lightwave Circuits，PLC）、波长阻断器（Wavelength Blocker，WB）、波长选择开关（Wavelength Selective Switch，WSS）。 2.1 平面光波电路（PLC） 　　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。PLC ROADM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。图1所示为PLC的结构示意图。 图1 PLC结构示意图 优点：复用器/解复用器技术成熟可靠，节点内部插损较小，上下路波长较多时成本较低，便于升级到OXC。 缺点：模块化结构差，初期配置成本高，大容量交叉矩阵可靠性有待提高。 2.2 波长阻断器(WB) 　　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。图2所示的是广播/选取结构示意图。 图2 广播/选取结构示意图 　　优点：结构简单，模块化程度好，预留升级端口时可支持灵活扩展升级功能，上下路波长较少时成本低，支持广播业务，具备通道功率均衡能力。 　　缺点：上下路波长较多时成本较高（独立的可调谐滤波器成本高），不易过渡至OXC。 2.3 波长选择开关(WSS) 　　波长选择交换器(WSS)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10/40Gbi