WSS技術(shù)組建OTN的光層ASON網(wǎng)絡(luò)

引言
　　運(yùn)營(yíng)商重組和3G將會(huì)給通信行業(yè)帶來(lái)新一輪的發(fā)展，光傳輸網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)需求必然大量增加，從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，在核心網(wǎng)絡(luò)選擇的設(shè)備仍然是WDM、OTN以及大容量的MSTP設(shè)備，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大化，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的安全性要求進(jìn)一步提高，從基于SDH的ASON設(shè)備應(yīng)用來(lái)看，充分證實(shí)了ASON技術(shù)先進(jìn)性，隨著傳輸網(wǎng)絡(luò)向大容量方向發(fā)展，OTN也將逐漸大量應(yīng)用，ASON技術(shù)將逐步移植到基于ODUk和光波長(zhǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)中。OTN技術(shù)包括了光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu)，光層和電層都具有網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制，在OTN基礎(chǔ)上引入ASON技術(shù)，主要需要考慮控制平面在網(wǎng)絡(luò)資源自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、路由技術(shù)、信令技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)：作為OTN光層調(diào)度的核心設(shè)備ROADM，相對(duì)于非重構(gòu)OADM，給網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了更多業(yè)務(wù)開(kāi)展的便利和運(yùn)營(yíng)成本的降低，也是組建光層的ASON網(wǎng)絡(luò)必不可少的設(shè)備組成。
　　ROADM支持波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)開(kāi)展的需要。面對(duì)大客戶提供波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)，使用ROADM節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)端配置即可，極大地方便了這種新類型業(yè)務(wù)的開(kāi)展，提高了對(duì)客戶新需求的反應(yīng)速度。其次，ROADM便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。對(duì)于突發(fā)和難以預(yù)測(cè)的業(yè)務(wù)，ROADM通過(guò)提供節(jié)點(diǎn)的重構(gòu)能力，使得OTN網(wǎng)絡(luò)也可以方便地重構(gòu)，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求就可以大大降低，而且應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力也大大增強(qiáng)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的效率有很大的提升。另外，ROADM便于維護(hù)和降低維護(hù)成本。采用ROADM，絕大多數(shù)日常維護(hù)操作(包括增開(kāi)業(yè)務(wù)及進(jìn)行線路調(diào)整等)可通過(guò)網(wǎng)管進(jìn)行，不需要人工操作，極大提高工作效率，降低維護(hù)成本。

　　組建基于ASON的ROADM技術(shù)選擇分析

　　相對(duì)于FOADM而言，ROADM采用可配置的光器件，從而實(shí)現(xiàn)OTN節(jié)點(diǎn)中任意波長(zhǎng)、波長(zhǎng)組的上下、阻斷和直通配置。根據(jù)組網(wǎng)能力的不同，ROADM主要分為二維(支持兩個(gè)主光線路方向)和多維(支持三個(gè)以上的主光線路方向)模式。
　　采用ROADM設(shè)備可以組成大規(guī)模的PXC(光子交叉)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)OTN中的光層波長(zhǎng)交叉功能。交叉過(guò)程全部在光層上進(jìn)行，沒(méi)有O/E/O轉(zhuǎn)換，設(shè)備成本較低。
　　ROADM根據(jù)類型分類主要有以下方式：波長(zhǎng)阻斷型(WB)、集成平面光波電路型(PLC)、以及波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)型(WSS)。

　　●　波長(zhǎng)阻擋器型(WB)

　　WB型ROADM，將DWDM輸入信號(hào)進(jìn)行功率分光，分為下路和直通兩部分。其核心為波長(zhǎng)阻斷器，并配合DWDM解復(fù)用器、VOA和復(fù)用器構(gòu)成。它可以支持較多的光通道數(shù)和較小的通道間隔，具有較低的色散，并可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)器件的級(jí)聯(lián)，易于實(shí)現(xiàn)光譜均衡，預(yù)留升級(jí)端口時(shí)可支持靈活擴(kuò)展升級(jí)功能，上下波較少時(shí)成本低，支持廣播功能;可用于50GHz波道間隔。
　　但是大部分這種結(jié)構(gòu)采用非常不靈活的固定波長(zhǎng)分、合波器進(jìn)行波長(zhǎng)上、下路，無(wú)法重構(gòu)上、下路波長(zhǎng)，只可對(duì)直通波長(zhǎng)進(jìn)行重構(gòu)。也就是不能實(shí)現(xiàn)任意波長(zhǎng)到任意端口的上下。這種結(jié)構(gòu)只能稱為“半可重構(gòu)”OADM。



　●　集成平面光波電路型(PLC)

　　PLC是一種基于硅工藝的集成電路，可以集成多種器件，例如，光柵，分路器以及光開(kāi)關(guān)等。通過(guò)集成的陣列光波導(dǎo)(AWG)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)復(fù)用和解復(fù)用，集成的光開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)直通或阻斷并加入可變光衰耗器VOA實(shí)現(xiàn)每通道的光功率均衡。其復(fù)用/解復(fù)用器技術(shù)成熟，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部插損較小，上下路波長(zhǎng)較多時(shí)成本較低，用于100GHz間隔。
　　PLC上下路的通道是彩色光，這意味著只有預(yù)定義的彩色波長(zhǎng)可以在每個(gè)端口上下，當(dāng)然也可以配合可調(diào)濾波器和可調(diào)激光器使用，但初期配置成本高，大容量交叉矩陣可靠性也有待提高;



　●　波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)型(WSS)

　　基于多端口波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)(WSS)，才真正做到了ROADM的“可重構(gòu)” 。波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)能夠在任意輸入、輸出端口之間進(jìn)行倒換，沒(méi)有位置和數(shù)量的限制，實(shí)現(xiàn)類似于VOA的單波長(zhǎng)光功率控制。WSS基于MEMS的光學(xué)平臺(tái)，具有頻帶寬、色散低、并且同時(shí)支持10/40Gbit/s光信號(hào)的特點(diǎn)和內(nèi)在的基于端口的波長(zhǎng)定義(Colorless)特性。



　基于WSS的ASON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
　　●　支持任意波長(zhǎng)到任意端口的指配，配合可調(diào)諧OTU，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)自由上下；
　　●　基于WSS可從升級(jí)到4維，6維和8維，支持靈活增加網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)或增加的新的光方向；
　　●　通過(guò)ASON控制平面完成波長(zhǎng)自動(dòng)路由，實(shí)現(xiàn)多層次的保護(hù)方式；
　　●　相對(duì)于光開(kāi)關(guān)整列構(gòu)成的OXC，連纖數(shù)量少。



　　烽火公司的OTN產(chǎn)品通過(guò)加載控制平面，還可實(shí)現(xiàn)以下功能：

　　●　可以實(shí)現(xiàn)光纖、波長(zhǎng)和單盤(pán)等的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、資源管理、標(biāo)簽管理以及通道管理，從而能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)配置。配置業(yè)務(wù)只需要選擇源節(jié)點(diǎn)和宿節(jié)點(diǎn)，制定業(yè)務(wù)類型等參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)資源，自動(dòng)完成業(yè)務(wù)的配置；
　　●　控制平面可以實(shí)現(xiàn)光電兩層的交叉調(diào)度，為OTN網(wǎng)絡(luò)提供路由選擇功能和分級(jí)別的保護(hù)功能，盡量少的預(yù)留備用資源，提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率；
　　●　支持Mesh組網(wǎng)，在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)保護(hù)的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)恢復(fù)。與傳統(tǒng)的基于SDH的ASON交換和保護(hù)恢復(fù)業(yè)務(wù)為VC4級(jí)別比較，OTN的ASON的交換和保護(hù)業(yè)務(wù)為OCh、ODUk等較大顆粒；
　　●　可以提供不同等級(jí)的QoS保證，滿足不同客戶的需求。

　　總結(jié)

　　隨著全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)以及3G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，OTN將大量應(yīng)用到各級(jí)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)了對(duì)OTN平面的智能控制，資源管理、連接、保護(hù)恢復(fù)等方面的智能化功能也將逐步移植到基于ODUk和光波長(zhǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)中。
　　從以上三種ROADM技術(shù)分析，由于WB和PLC技術(shù)的上下端口和波長(zhǎng)有關(guān)，而且只能用于兩維且缺乏靈活性，因此應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越少;同時(shí)WSS的成本已經(jīng)降低到接近WB和PLC技術(shù)，所以，基于WSS已經(jīng)成為了ROADM的主流技術(shù),也是建設(shè)基于OTN的光層ASON網(wǎng)絡(luò)的首選技術(shù)。（烽火通信科技股份有限公司 覃文林）
編輯：小宇