WSS技術(shù)組建OTN的光層ASON網(wǎng)絡(luò )

引言
　　運營(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 )作為基礎網(wǎng)絡(luò )，建設需求必然大量增加，從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，在核心網(wǎng)絡(luò )選擇的設備仍然是WDM、OTN以及大容量的MSTP設備，并且網(wǎng)絡(luò )結構復雜程度增加，網(wǎng)絡(luò )規模擴大化，對于網(wǎng)絡(luò )的安全性要求進(jìn)一步提高，從基于SDH的ASON設備應用來(lái)看，充分證實(shí)了ASON技術(shù)先進(jìn)性，隨著(zhù)傳輸網(wǎng)絡(luò )向大容量方向發(fā)展，OTN也將逐漸大量應用，ASON技術(shù)將逐步移植到基于ODUk和光波長(cháng)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構，光層和電層都具有網(wǎng)絡(luò )生存性機制，在OTN基礎上引入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)現技術(shù)、路由技術(shù)、信令技術(shù)的實(shí)現以及網(wǎng)絡(luò )的保護與恢復技術(shù)：作為OTN光層調度的核心設備ROADM，相對于非重構OADM，給網(wǎng)絡(luò )的運營(yíng)帶來(lái)了更多業(yè)務(wù)開(kāi)展的便利和運營(yíng)成本的降低，也是組建光層的ASON網(wǎng)絡(luò )必不可少的設備組成。
　　ROADM支持波長(cháng)級業(yè)務(wù)開(kāi)展的需要。面對大客戶(hù)提供波長(cháng)級業(yè)務(wù)，使用ROADM節點(diǎn)設備，只需通過(guò)網(wǎng)管系統進(jìn)行遠端配置即可，極大地方便了這種新類(lèi)型業(yè)務(wù)的開(kāi)展，提高了對客戶(hù)新需求的反應速度。其次，ROADM便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )規劃，降低運營(yíng)費用。對于突發(fā)和難以預測的業(yè)務(wù)，ROADM通過(guò)提供節點(diǎn)的重構能力，使得OTN網(wǎng)絡(luò )也可以方便地重構，因此對網(wǎng)絡(luò )規劃的要求就可以大大降低，而且應對突發(fā)情況的能力也大大增強，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的效率有很大的提升。另外，ROADM便于維護和降低維護成本。采用ROADM，絕大多數日常維護操作(包括增開(kāi)業(yè)務(wù)及進(jìn)行線(xiàn)路調整等)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，降低維護成本。

　　組建基于A(yíng)SON的ROADM技術(shù)選擇分析

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

　　●　波長(cháng)阻擋器型(WB)

　　WB型ROADM，將DWDM輸入信號進(jìn)行功率分光，分為下路和直通兩部分。其核心為波長(cháng)阻斷器，并配合DWDM解復用器、VOA和復用器構成。它可以支持較多的光通道數和較小的通道間隔，具有較低的色散，并可以實(shí)現多個(gè)器件的級聯(lián)，易于實(shí)現光譜均衡，預留升級端口時(shí)可支持靈活擴展升級功能，上下波較少時(shí)成本低，支持廣播功能;可用于50GHz波道間隔。
　　但是大部分這種結構采用非常不靈活的固定波長(cháng)分、合波器進(jìn)行波長(cháng)上、下路，無(wú)法重構上、下路波長(cháng)，只可對直通波長(cháng)進(jìn)行重構。也就是不能實(shí)現任意波長(cháng)到任意端口的上下。這種結構只能稱(chēng)為“半可重構”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(AWG)實(shí)現波長(cháng)復用和解復用，集成的光開(kāi)關(guān)實(shí)現波長(cháng)直通或阻斷并加入可變光衰耗器VOA實(shí)現每通道的光功率均衡。其復用/解復用器技術(shù)成熟，節點(diǎn)內部插損較小，上下路波長(cháng)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(zhù)只有預定義的彩色波長(cháng)可以在每個(gè)端口上下，當然也可以配合可調濾波器和可調激光器使用，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(cháng)選擇開(kāi)關(guān)型(WSS)

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



　基于WSS的ASON網(wǎng)絡(luò )系統優(yōu)點(diǎn)：
　　●　支持任意波長(cháng)到任意端口的指配，配合可調諧OTU，實(shí)現光網(wǎng)絡(luò )波長(cháng)自由上下；
　　●　基于WSS可從升級到4維，6維和8維，支持靈活增加網(wǎng)元節點(diǎn)或增加的新的光方向；
　　●　通過(guò)ASON控制平面完成波長(cháng)自動(dòng)路由，實(shí)現多層次的保護方式；
　　●　相對于光開(kāi)關(guān)整列構成的OXC，連纖數量少。



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

　　●　可以實(shí)現光纖、波長(cháng)和單盤(pán)等的自動(dòng)發(fā)現、資源管理、標簽管理以及通道管理，從而能夠實(shí)現端到端的業(yè)務(wù)配置。配置業(yè)務(wù)只需要選擇源節點(diǎn)和宿節點(diǎn)，制定業(yè)務(wù)類(lèi)型等參數，網(wǎng)絡(luò )將根據自動(dòng)發(fā)現的網(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)現光電兩層的交叉調度，為OTN網(wǎng)絡(luò )提供路由選擇功能和分級別的保護功能，盡量少的預留備用資源，提高網(wǎng)絡(luò )的帶寬利用率；
　　●　支持Mesh組網(wǎng)，在實(shí)現傳統業(yè)務(wù)保護的同時(shí)，還可以實(shí)現業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)恢復。與傳統的基于SDH的ASON交換和保護恢復業(yè)務(wù)為VC4級別比較，OTN的ASON的交換和保護業(yè)務(wù)為OCh、ODUk等較大顆粒；
　　●　可以提供不同等級的QoS保證，滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。

　　總結

　　隨著(zhù)全業(yè)務(wù)運營(yíng)以及3G網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展，OTN將大量應用到各級網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域，同時(shí)為了實(shí)現了對OTN平面的智能控制，資源管理、連接、保護恢復等方面的智能化功能也將逐步移植到基于ODUk和光波長(cháng)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(cháng)有關(guān)，而且只能用于兩維且缺乏靈活性，因此應用場(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