ROADM/OXC技術演進方向與應用探討

周偉平

摘要：隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)和云時代的到來，家庭寬帶的加速，以及政企專線客戶對帶寬、網(wǎng)速和可靠性的迫切需求，電信運營商的光網(wǎng)絡不僅需要有更大的容量，還需要實現(xiàn)更低的時延、更靈活敏捷的開通調(diào)度和更穩(wěn)健的生存能力。在交換層引入ROADM（可重構(gòu)光分插復用器）、OXC（光交叉連接）等技術，使通信系統(tǒng)的傳輸、交換和接入可以在光域?qū)崿F(xiàn)，已經(jīng)成為全光網(wǎng)絡的發(fā)展策略和改造技術。

關鍵詞：ROADM;OXC;演進;

現(xiàn)階段，ROADM技術的應用，在網(wǎng)絡以及各類功能綜合服務上都取得不錯的成果。但是，ROADM技術的運用，是一個持續(xù)性的改善過程，應站在不同的層面來優(yōu)化、調(diào)整，促使ROADM技術的可靠性、可行性進一步的提升，進而滿足5G時代對ROADM技術的應用提出的更高要求。

一、ROADM技術的演進方向預測

中國電信已經(jīng)在骨干6個區(qū)域部署ROADM網(wǎng)絡涉及長江中下游、華南、華北、西南、西北、東北等，廣東電信省干和江蘇電信省干部署ROADM網(wǎng)絡，四川電信省干部署OXC網(wǎng)絡。中國聯(lián)通則建成京津冀ROADM實驗網(wǎng)工程，覆蓋京津冀等七個省。中國移動則在甘肅等省干部署ROADM網(wǎng)絡。從目前ROADM網(wǎng)絡的應用情況來看，實際業(yè)務需求遠遠大于預測量，遠超網(wǎng)絡能力，如何精準定位高效擴容成為下一步思考的問題。以及如何控制成本，將ROADM推向更大的范圍，推向省網(wǎng)，推向城域乃至接入網(wǎng)。同時，結(jié)合近幾年電信運營商網(wǎng)絡重構(gòu)的建設思路，從傳統(tǒng)網(wǎng)絡向云化、智能化的網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型，不難預測全光網(wǎng)還需引入SDN控制，ROADM技術的后續(xù)演進，也將向著更加自動化、數(shù)字化和開放性演進，實現(xiàn)自動性能檢測、自動化運維等預期目標。由此，預測ROADM的后續(xù)演進方向為以下四點：（1）更加靈活的ROADM調(diào)度：從CD-ROADM向CDC-ROADM邁進，甚至向OXC的升級，實現(xiàn)光路自由調(diào)度，簡便運維、提高端口利用率。（2）更多維度的ROADM容量：增加維度，提升容量，滿足網(wǎng)絡節(jié)點容量需求，向32維或者更高維度發(fā)展，提高支路的上下路的能力以及群路方向的支持能力。（3）更加快速的ROADM恢復：縮短恢復時間，滿足較高質(zhì)量業(yè)務需求，未來ROADM網(wǎng)絡為一個非常龐大的網(wǎng)絡，優(yōu)化路由計算算法，提供更高等級的保護倒換恢復時間。

二、ROADM/OXC技術應用模型探討

當前基于WSS的ROADM最典型應用模型為CDROADM和CDC-ROADM。CD-ROADM（方向無關、波長無關）線路側(cè)和業(yè)務上下全部采用WSS進行配置，業(yè)務上下部分和各線路方向互聯(lián)，OTU板通過WSS接入，以實現(xiàn)方向無關和波長無關。根據(jù)維度和業(yè)務量，高業(yè)務量上下的站點采用20維WSS，業(yè)務量少、維度低的站點采用9維WSS。由于業(yè)務上下路采用WSS配置，存在同一組WSS無法上下相同波長的沖突問題。CDC-ROADM（方向無關、波長無關、沖突無關）采用基于M×N維WSS交叉器件，來自任意方向的波長可以在任意端口上下，包括相同波長，用以實現(xiàn)任意M個線路方向的N個波長上下，譬如8個線路方向的16個波長上下，解決了波長沖突的問題。新一代ROADM（光背板OXC）集成了光開關、光放和光監(jiān)控的光背板方式交叉，采用高集成度的線路板和多端口的支路板進行波長的交叉調(diào)度無阻塞上下，分為32維光交叉線路板、CD 32*32維光支路板、CDC 8*48維光支路板，所有波長調(diào)度均通過光背板實現(xiàn)，無需光纖互聯(lián)，調(diào)度效率高、運維簡便。基于WSS的ROADM存在復雜，體積大，運維不易，內(nèi)部連纖多，價格昂貴等缺點，而OXC具有大容量、高集成度、高可靠性、高效運營等優(yōu)點，由此，從CD-ROADM到CDC-ROADM再到OXC，用全光背板替代ROADM日益復雜的連纖，無纖化光端口全互聯(lián)，實現(xiàn)更靈活調(diào)度，實現(xiàn)更高維度、更大容量、更低功耗、更高可靠性和更簡單安全的運維，成為ROADM技術的主要發(fā)展方向，OXC技術也將更廣泛應用于光網(wǎng)絡。

三、ROADM技術的發(fā)展及應用趨勢

5G時代的到來，實現(xiàn)了萬物互聯(lián)，同時也對ROADM技術的應用提出了更高的要求。雖然目前ROADM技術對很多領域的發(fā)展能夠產(chǎn)生較大的推動作用，但是在架構(gòu)設計方面仍然存在許多的不足。對此，相關工作者應通過對ROADM技術的調(diào)整運用，促進相關架構(gòu)設計水平的有效提升。基于RODAM技術的全光網(wǎng)架構(gòu)主要包括三級，即廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)以及接入網(wǎng)，其中廣域網(wǎng)為全互聯(lián)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，城域網(wǎng)和接入網(wǎng)為光環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。通常情況下，采用二維ROADM節(jié)點進行廣域網(wǎng)與城域網(wǎng)之間的連接，采用四維OXC節(jié)點進行城域網(wǎng)與接入網(wǎng)的連接。

2.加強WSS器件。ROADM技術運用了多種技術和器件，技術原理較為復雜，其中WSS器件在ROADM技術運用中發(fā)揮了至關重要的作用。隨著ROADM技術的不斷發(fā)展，市場對ROADM技術提出了較高的要求，對此還應通過提升WSS性能，增強ROADM技術的應用效果。例如，可以減小插損，改善濾波形態(tài)降低濾波代價。

3.完善技術管理。現(xiàn)階段的ROADM技術的應用，基本上能夠按照預期設想來調(diào)整，很多工作的部署，均沒有造成嚴重的缺失、漏洞現(xiàn)象，整體上發(fā)展空間較大。但是，考慮到ROADM技術的服務范圍比較廣泛，并且現(xiàn)代技術的發(fā)展腳步普遍較快，很多技術和設備的更新?lián)Q代都十分頻繁，因此在ROADM技術管理方面不能表現(xiàn)出任何的懈怠，在以后的發(fā)展過程中，還要進一步加強ROADM技術的管理措施，總之，ROADM開啟了從電節(jié)點向全光節(jié)點，從點到點鏈路到光層網(wǎng)狀組網(wǎng)的戰(zhàn)略性升級，不僅從根本上突破了網(wǎng)絡節(jié)點容量的電瓶頸，也標志著光網(wǎng)絡從全光纖網(wǎng)大面積覆蓋向全光自動調(diào)度時代邁進。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)/云計算、AR/VR等業(yè)務的大量應用，ROADM技術也將向著更加自動化、數(shù)字化和開放性演進，應用更加廣泛從骨干延伸至城域乃至接入網(wǎng)。

參考文獻

[1]黃維民.ROADM結(jié)構(gòu)與技術的演進.2020.

[2]呂志宏.ROADM技術的發(fā)展及應用趨勢探討.2020.