ROADM：迈向动态的光层组网

光层组网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。ROADM可重构光网络提供了更加智能化的带宽提供能力，将成为运营商下一代传送网络的核心平台。

随着IPTV、三重播放、VoIP等各种新型的电信业务的兴起，人们发现这些以IP为承载协议的业务已经迅速遍及电信的各个领域，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着转变，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。

同时，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在某些节点上需要处理上百个波长，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。

正在兴起的可重构光网络

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)实现的光线路系统来构建。稍后出现的光分插复用器，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：波长阻断器：wavelength　blocker(WB);面光波电路：Planar　lightwave　circuits(PLCs);波长选择开关：Wavelength　selective　switch(WSS)ROADMs

波长阻断器最常见的是采用液晶或MEMS技术，通过阻断下路波长通过实现功能，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，并可以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，也可以实现Colorless。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64波@100GHz和128波@50G，并且技术成熟，成本较低，因此广泛引用于LH和ULH系统中。

平面光波电路ROADM也是近年来广泛采用的ROADM子系统之一。它是一种基于硅工艺的集成电路，可以集成多种器件，例如，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，也可以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。广泛应用于城域和区域的WDM系统中。

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的光学平台，可以支持1×9100GHz或5×150GHz器件，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(e.g.Degree8)，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。HeavyReading对北美运营商的统计，超过70%的需求仍然为2-Degree的应用，而只有大约10%的