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        ROADM/OXC技術演進方向與應用探討

        2021-05-18 23:39:27周偉平
        電子樂園·下旬刊 2021年6期
        關鍵詞:演進

        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?,F(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.

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