ROADM/OXC技術演進方向與應用探討

周偉平

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

關鍵詞：ROADM;OXC;演進;

現階段，ROADM技術的應用，在網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，是一個持續性的改善過程，應站在不同的層面來優化、調整，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

中國電信已經在骨干6個區域部署ROADM網絡涉及長江中下游、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網絡，四川電信省干部署OXC網絡。中國聯通則建成京津冀ROADM實驗網工程，覆蓋京津冀等七個省。中國移動則在甘肅等省干部署ROADM網絡。從目前ROADM網絡的應用情況來看，實際業務需求遠遠大于預測量，遠超網絡能力，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，推向城域乃至接入網。同時，結合近幾年電信運營商網絡重構的建設思路，從傳統網絡向云化、智能化的網絡轉型，不難預測全光網還需引入SDN控制，ROADM技術的后續演進，也將向著更加自動化、數字化和開放性演進，實現自動性能檢測、自動化運維等預期目標。由此，預測ROADM的后續演進方向為以下四點：（1）更加靈活的ROADM調度：從CD-ROADM向CDC-ROADM邁進，甚至向OXC的升級，實現光路自由調度，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，滿足網絡節點容量需求，向32維或者更高維度發展，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，滿足較高質量業務需求，未來ROADM網絡為一個非常龐大的網絡，優化路由計算算法，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）線路側和業務上下全部采用WSS進行配置，業務上下部分和各線路方向互聯，OTU板通過WSS接入，以實現方向無關和波長無關。根據維度和業務量，高業務量上下的站點采用20維WSS，業務量少、維度低的站點采用9維WSS。由于業務上下路采用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，所有波長調度均通過光背板實現，無需光纖互聯，調度效率高、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，實現更靈活調度，實現更高維度、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技術的主要發展方向，OXC技術也將更廣泛應用于光網絡。

三、ROADM技術的發展及應用趨勢

5G時代的到來，實現了萬物互聯，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展能夠產生較大的推動作用，但是在架構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技術的調整運用，促進相關架構設計水平的有效提升。基于RODAM技術的全光網架構主要包括三級，即廣域網、城域網以及接入網，其中廣域網為全互聯網格結構，城域網和接入網為光環網結構。通常情況下，采用二維ROADM節點進行廣域網與城域網之間的連接，采用四維OXC節點進行城域網與接入網的連接。

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技術運用中發揮了至關重要的作用。隨著ROADM技術的不斷發展，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，改善濾波形態降低濾波代價。

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

參考文獻

[1]黃維民.ROADM結構與技術的演進.2020.

[2]呂志宏.ROADM技術的發展及應用趨勢探討.2020.