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ROADM电域功能有待升级

时间:07-10 来源:通信产业网 点击:

传统的全光ROADM由于还是模拟信号的处理,因此并不能真正解决针对不同颗粒业务的调度、汇聚、保护等问题。具有电域处理功能的ROADM实现以后,光层才真正变成了一个适应于IP业务的灵活的具有弹性的网络,使得光网络真正从传统的模拟网络向新一代的数字网络演进。

近年来,随着IP网络的迅猛发展,宽带、IPTV、NGN、3G等新业务大量应用,以支持TDM业务为特征的传统光传送网络,在组网结构和带宽能力上都显得不相适应。随着扁平化趋势,整个网络最终会成为IPOVEROptical的网络,如何解决分组业务传输,实现大颗粒IP业务的调度,提高网络的智能性和可生存性,是现有网络面临的问题。

DWDM技术的不断进步,将早期DWDM系统中一些阻碍DWDM系统向理想业务平台发展的固有限制逐步消除,其中最为显著的就是在城域网和长途DWDM系统中布署的可重构光分插复用设备(ROADMs),这使得"任何波长"和"每个波长"都能接入每个节点,这样就大大加快了业务的疏导和简化了波长规划。根据RHK2006年报告,2006年全球ROADM市场达到7600万美元,全球城域WDM的应用规模已经第一次超过长途WDM的市场规模。

传统全光ROADM受到挑战

目前,基于全光的ROADM有三种主流技术:

1.基于液晶的波长阻断(WB),WB是2维器件,可以支持较多的光通道数和较小的通道间隔(在10Gb/s和40Gb/s下缩小至25GHz间隔),阻断通过波长并对每个波长进行均衡,具有低色散的特点,可以实现多器件级联,但是需要额外的波长上下模块共同组成ROADM节点。

2.平面光波电路(PLC),PLC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,分路器以及交换器,AWG等,实现波长复用和解复用。通过交换器实现波长直通,或阻断并加入,VOA实现每通道的动态均衡,上下路的通道是彩色光,是一种低成本的解决方案。

3.波长选择开关(WSS)。WSS是基于MEMS的光学平台,可以支持1x9100GHz或5x150GHz器件,MEMS器件具有频带宽,色散低,并且同时支持10/40Gbit/s光信号,基于端口的波长定义(Colorless),可以支持高达8度的维度,但集成的部件更多,控制复杂,随着制造工艺的发展,WSS的成本不断下降,逐渐成为ROADM器件的主流技术。

全光的ROADM节点的引入可以提供以波长为单位光域的调度能力,例如环网保护、Mesh恢复、波长调度,等等。但是ROADM同样也有明显的劣势:

首先,是由于全光系统中,只能以波长为颗粒进行处理,不能对子波长业务,例如波长为10G系统中的1G和2.5G的业务,进行交换/汇聚等处理,网络灵活性和带宽利用率受到一定限制。

其次,是由于商用波长转换技术的欠缺,只能在相同波长内进行调度,极大限制了ROADM的调度能力。

最后,由于传输物理限制因素,全光传输距离有一定的限制,使得在骨干网应用中,业务流量和流向并不能任意变化,仍然需要精确的设计和规划,增加了网络规划的复杂性。

对于中国这样的国家,在骨干网中引入ROADM存在一定难度,德国电信也明确指出,传输物理限制是影响ROADM组网的重要原因。

数字ROADM闪亮登场

基于ROADM目前存在的这些不足,一些厂商和运营商也提出了电域调度的概念,因此产生了透明光网络与不透明光网络的争论。由于DXC的交叉粒度限制,目前业界的观点是基于ODUk(ODU12.5Gbit/s,ODU210Gbit/s,ODU340Gbit/s)的交叉连接功能将成为未来电域交叉连设备的主要形态。采用ODU的交叉的ROADM有如下几种方式:

光+电的ROADM

光+电的ROADM就是在传统全光ROADM的基础上,增加了电域交叉的功能,目前典型的设备形态是ROADM+OTN的交叉。对于10G以上(含10G)的业务,节点采用全光的方式进行直通或者上下,对于GE/2.5G的业务,节点先将其下路到电域交叉板,再进行电域的分插和复用。这种分插复用模式有点类似于ADM中的VC-4和VC-12的两级交叉,只是第一级是采用全光的处理。目前已有设备商推出相关产品,并在城域范围内有一定应用。

数字ROADM

以Infinera为代表的下一代数字光网络倡导者,正在以惊人的速度将数字ROADM的应用传播开来。数字光网络是将DWDM、GMPLS、OADM、OTN等功能集成到一个设备中,这一切都归功于其特有的光子集成技术(PIC)。数字ROADM具有类SONET/SDH的独特体系结构,将DWDM线路端及客户端接口分离,线路板之间以2.5G(ODU1)的颗粒度进行交换。PIC技术降低了OEO转换成本,因此所有业务的交叉,复用,分插等都是在电域以数字的形式完成而非在光域完成,因此对光路信号没有任何影响。骨干DWDM网络从此变得像SDH网络一样

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