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WSS技术光波长组建OTN的光层ASON网络

  以及大容量的MSTP设备,并且网络结构复杂程度增加,网络规模扩大化,对于网络的安全性要求进一步提高,从基于SDH的技术包括了光层和电层的完整体系结构,光层和电层都具有网络性机制,在OTN基础上引入ASON技术,主要需要考虑控制平面在网络资源自动发现技术、光波长由技术、信令技术的实现以及网络的与恢复技术:作为OTN光层调度的核心设备ROADM,光波长相对于非重构OADM,给网络的运营带来了更多业务开展的便利和运营成本的降低,也是组建光层的ASON网络必不可少的设备组成。

  ROADM支持波长级业务开展的需要。面对大客户提供波长级业务,使用ROADM节点设备,只需通过系统进行远端配置即可,极大地方便了这种新类型业务的开展,提高了对客户新需求的反应速度。其次,ROADM便于进行网络规划,降低运营费用。对于突发和难以预测的业务,ROADM通过提供节点的重构能力,使得OTN网络也可以方便地重构,光波长因此对网络规划的要求就可以大大降低,而且应对突况的能力也大大增强,使整个网络的效率有很大的提升。另外,ROADM便于和降低成本。采用ROADM,绝大多数日常操作(包括增开业务及进行线调整等)可通过进行,不需要人工操作,极大提高工作效率,降低成本。

  相对于FOADM而言,ROADM采用可配置的光器件,从而实现OTN节点中任意波长、波长组的上下、阻断和直通配置。根据组网能力的不同,ROADM主要分为二维(支持两个主光线方向)和(支持三个以上的主光线方向)模式。

  采用ROADM设备可以组成大规模的PXC(光子交叉)网络,从而实现OTN中的光层波长交叉功能。交叉过程全部在光层上进行,没有O/E/O转换,设备成本较低。

  ROADM根据类型分类主要有以下方式:波长阻断型(WB)、集成平面光波电型(PLC)、以及波长选择开关型(WSS)。

  WB型ROADM,将DWDM输入信进行功率分光,分为下和直通两部分。其核心为波长阻断器,并配合DWDM解复用器、VOA和复用器构成。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,预留升级端口时可支持灵活扩展升级功能,上下波较少时成本低,支持功能;可用于50GHz波道间隔。

  但是大部分这种结构采用非常不灵活的固定波长分、合波器进行波长上、下,无法重构上、下波长,只可对直通波长进行重构。也就是不能实现任意波长到任意端口的上下。这种结构只能称为“半可重构”OADM。

  

  PLC是一种基于硅工艺的集成电,可以集成多种器件,例如,光栅,分器以及光开关等。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可变光衰耗器VOA实现每通道的光功率均衡。其复用/解复用器技术成熟,节点内部插损较小,上下波长较多时成本较低,用于100GHz间隔。

  PLC上下的通道是彩色光,这意味着只有预定义的彩色波长可以在每个端口上下,当然也可以配合可调滤波器和可调激光器使用,但初期配置成本高,大容量交叉矩阵可靠性也有待提高;

  

  基于多端口波长选择开关(WSS),才真正做到了ROADM的“可重构” 。波长开关能够在任意输入、输出端口之间进行倒换,没有和数量的,实现类似于VOA的单波长光功率控制。WSS基于MEMS的光学,具有频带宽、色散低、并且同时支持10/40Gbit/s光信的特点和内在的基于端口的波长定义(Colorless)特性。

  

  ●支持任意波长到任意端口的指配,配合可调谐OTU,实现光网络波长上下;

  ●基于WSS可从升级到4维,6维和8维,支持灵活增加网元节点或增加的新的光方向;

  

  ●可以实现光纤、波长和单盘等的自动发现、资源管理、标签管理以及通道管理,从而能够实现端到端的业务配置。配置业务只需要选择源节点和宿节点,制定业务类型等参数,网络将根据自动发现的网络资源,自动完成业务的配置;

  ●控制平面可以实现光电两层的交叉调度,为OTN网络提供由选择功能和分级别的功能,尽量少的预留备用资源,提高网络的带宽利用率;

  ●支持Mesh组网,在实现传统业务的同时,还可以实现业务的动态恢复。与传统的基于SDH的ASON交换和恢复业务为VC4级别比较,OTN的ASON的交换和业务为OCh、ODUk等较大颗粒;

  随着全业务运营以及3G网络的不断发展,OTN将大量应用到各级网络领域,同时为了实现了对OTN平面的智能控制,资源管理、连接、恢复等方面的智能化功能也将逐步移植到基于ODUk和光波长的传输网络中。

  从以上三种ROADM技术,由于WB和PLC技术的上下端口和波长有关,而且只能用于两维且缺乏灵活性,因此应用场景越来越少;同时WSS的成本已经降低到接近WB和PLC技术,所以,基于WSS已经成为了ROADM的主流技术,也是建设基于OTN的光层ASON网络的首选技术。(烽火通信科技股份有限 覃文林)

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