在骨干光网中ROADM技术应用探讨
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0引言随着大数据、云计算、人工智能以及5G 的蓬勃发展,传输网络承载业务数据的各项性能要求不断提高,近年来,可重构光分路复用器(ROADM)的研究和应用受到了极大的关注,其组网应用也得到了广泛的实践和推广。
ROADM 具有强大的节点重构和光层智能调度功能。
灵活支持栅格动态调整的ROADM 是实现100G+和超级信道的必要条件,控制平面WSON 和SDN 的引入使ROADM 网络更加强大和灵活,更容易实现多设备商产品的互操作性,使转发和控制的分离的ROADM 成为可能。
1ROADM 技术基础约在2007底,可重新配置的OADM 技术的出现使光学层开始具有完全互连交换功能,其核心是基于多个WSS(wavelength selective switching)单元构成的多维ROADM。
随后,依据光交换节点在本地上下波长的不同实现方式,演化出经历了三代ROADM 的发展,使得交作者简介院陈伟东(1980-),男,河南省荥阳市,高级工程师,学士,研究方向为云计算及光传送网。
ROADM 技术在干线光传输网络中的组网应用及演进探讨Application and Evolution of ROADM Technology in Backbone Optical Transmission Network陈伟东(中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司,河南郑州450000)Chen Wei-dong (The 4th of China International Telecommunication Construction Group Design Institute Co.,Ltd,Henan Zhengzhou 450000)摘要:通信网络的传送带宽持续保持高速增长态势,为了确保传输网能够灵活的调度、稳定的运行,运营商在搭建网络的过程中,对底层波分网络的波长灵活交换性能提出了更高的要求。
ROADM 能够实现基于波长和路由的选择和智能化调度,使得在网络需要重新规划或者新增开通业务时,能够快速响应,提高整个网络的效率。
邮电设计技术/2018/04——————————收稿日期:2018-02-020引言20世纪70年代,激光器和光纤技术相继有了重大突破,使得光纤通信的应用变成可能。
美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法(CVD 法,汽相沉积法),使光纤损耗降低到1dB/km ;1977年,贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时的半导体激光器,从而有了真正实用的激光器。
1977年,世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用,速率为45Mbit/s 。
光纤通信的引入让传输的容量得到几何级的增长,带动了通信产业应用的快速发展。
随着网络运营者对DWDM 网络管理和调度灵活性要求的提高,在21世纪初,ROADM 架构得到商业部署。
其架构从第1代的二维ROADM 系统,到第2代多维ROADM 系统,到第3代集成了穿通层、上下路层及光通道格栅的可重构性为一体的PXC (Photonic CrossConnect System )系统,其灵活度越来越高,实现了光通道层的任意到任意的交叉调度。
ROADM 以其灵活调度、交换容量大、时延低、功耗低等特点越来越受到运营商和企业客户的青睐;弹性栅格ROADM 是迈向100G+和超级通道的必要条ROADM 技术的发展及应用趋势探讨关键词:ROADM;WSS;可重构;无色;无向;无竞争doi :10.12045/j.issn.1007-3043.2018.04.001中图分类号:TN929.11文献标识码:A文章编号:1007-3043(2018)04-0001-05摘要:ROADM 技术在欧美运营商及企业客户中已经成熟商用多年,光层的波长级调度的高效、低功耗特点受到用户青睐。
近几年,国内运营商开始进行ROADM 现网实验和商用部署。
针对ROADM 技术的发展及其应用特点进行阐述,尝试对其新的演进趋势进行探讨。
Abstract :In North America and Europe,ROADM has been deployed in operators and enterprise customers for many years,flexible OCh reroute is benefiting customer with its high efficiency and low power consumption,etc.In recent several years,major Chinese operators start to field trial or deploy ROADM networks.It sets forth evolution of ROADM technology,and tries to discuss about the new trends and innovation of it.Keywords :ROADM;WSS;Reconfigurable;Colorless;Directionless;Contentionless吕洪涛1,肖家宾2,臧志宏3(1.中国联合网络通信集团有限公司,北京100033;2.科锐安网络(上海)有限公司,北京100007;3.中讯邮电咨询设计院有限公司郑州分公司,河南郑州450007)LüHongtao 1,Xiao Jiabin 2,Zang Zhihong 3(1.China United Network Communications Group Co.,Ltd.,Beijing 100033,China ;2.CoriantNetworks (Shanghai )Co.,Ltd.,Beijing 100007,China ;3.China Information Technology Designing &Consulting Institute Co.,Ltd.Zhengzhou Branch ,Zhengzhou 450007,China )Discussion on Evolution and Application of ROADM Technology引用格式:吕洪涛,肖家宾,臧志宏.ROADM 技术的发展及应用趋势探讨[J].邮电设计技术,2018(4):1-5.012018/04/DTPT件,而控制平面及SDN 的引入让ROADM 网更加健壮,管理更加灵活,更易于实现多厂商互操作,让解耦型的OPEN ROADM 成为可能。
光传送网迅速发展下的ROADM光电混合组网应用探讨【摘要】提出可重构ROADM设备在中国运营商网络中的光电混合组网应用方案:在城域或本地传送网中,采用层次化的组网方式,提高CDC(波长无关、方向无关、竞争无关)能力,为了减轻核心层设备的维度,可将汇聚层设备压力进行分摊;在骨干传送网中,根据相应情况,可将点到点波分复用(WDM)结合局部ROADM 子网系统,全网ROADM 组网,以及区域ROADM 子网等组网结构,为客户较少成本,提供灵活的动态恢复能力,维护部门通过灵活的波道调度能力解决故障。
【关键词】可重构光复用器;波分复用;光复用器;波长选择光开关;光交叉连接;光传送网引言近年来,随着我国电信科技的的不断发展,提高了OTT,网络电视(IPTV),物联网,三重播放,云计算等新型电信业务。
其变化对电信网络的影响主要有四个方面;低成本,宽带化;分组化;以及动态化;由于WDM技术的日趋成熟加上单波传输速率的不断提升,对于网络带宽的技术限制以越来越小,而对于带宽的管理限制却越来越大:在此之中,ROADM设备应运而生,而且取得了相应的运用成果。
中国现在对ROADM 研究还不是太深,运用范围不广。
一、ROADM设备和技术ROADM主要是指在WDM系统中,利用波长层面远程控制光信号分插复用能力的设备形态。
其设备不仅具有OADM的所有功能,而且还具备OXC的部分功能。
其能够同时灵活配置波长通道上下路的工作。
能够提供低成本的波长层面,ROADM发展过程还包含多种技术方案,主要有平面波导(PLC),波长阻隔器(WB),以及波长选择光开关(WSS)等。
由于WSS较好的可扩展性,使其成为了当前主流的商用传输技术,ROADM的局限性也有很多,其主要包括:①对波长连续性的限制当前的商用ROADM 技术还没有研制出全光再生技术,导致ROADM 网络中的光通道在进行传输时,需要保持波长一致,想要摆脱这种限制,可在中间节点使用光电光(OEO)的对信号波长进行对应的相互转换。
ROADM和 OTN技术在干线传输网络的应用摘要:ROADM和OTN技术是新型组网技术,将其应用到干线传输网中,能够有效提升传输网络的业务调度能力和数据信号传输效率。
本文从概述ROADM与OTN技术入手,分析ROADM和OTN技术在干线传输网络中的应用,期望对优化选择干线组网方案有所帮助。
关键词:ROADM;OTN技术;干线传输网络传统以线性组网为主要方式的干线传输网络已经难以适应通信网络的发展,暴露出建设成本高、业务调度效率低、网络保护能力差等弊端,无法满足专线业务快速增长的需求。
在此背景下,干线传输网络要充分考虑业务宽带接口和数量的要求,规划ROADM组网和OTN组网,提高通信网络传输速率和业务调度能力。
1 ROADM与OTN技术概述1.1 ROADM在光网络中,应用ROADM能够使光网络具备良好的调度、恢复功能,降低光网络运行成本,提升光网络的可靠性和扩展性,为光传输领域带来技术变革[1]。
目前,ROADM已经发展为三代,第一代为二维架构,核心器件是波长阻断器和平面光波导回路,在核心技术的支撑下ROADM的集成度大幅度提升;第二代为多维度架构,WSS是其核心器件,WSS采用衍射光栅,基于MEMS对反射镜的波长进行交换控制;第三代为光交叉架构,WSS仍然是核心器件,WSS采用硅基液晶技术和灵活柵格技术,能够满足超级通道的信道带宽要求。
当前,ROADM网络能够接入到全光交换的省干传输网络中,满足骨干传输网的智能化运作需求,适应5G 低时延业务发展。
1.2 OTN技术此项技术是对业务信号数据进行处理的网络传送技术,包括业务信号传输、路由选择、信号监控、信号保护等处理内容,具备传输数据信号类型多、组网设备多样化、宽带业务量大等特点。
OTN技术在近年来的演进发展情况如图1所示。
当前,我国干线传输网络中已经成功应用超100G OTN技术,双载波200G是满足100G OTN技术传输能力需求的关键技术。
2018年2月地分布式存储系统等交互,各类信息数据不断“融合、交互”,是云服务的真实写照,有效满足了远程监控中心相关要求,高级终端要求、系统维护要求等,提高了电力系统运行效率。
相应地,图2是该终端系统层次结构示意图。
2.3设计实现在云技术作用下,大部分电力系统都采用了“双进程、双线程”混合模式,电力数据采集以及管理效率进一步提高,系统运行前需要对其初始化,构建可行的保护进程、应用进程,通信过程中都采用消息队列形式,一旦出现异常情况,系统会及时处于处于初始状态,自行修复出现的隐患问题。
3结语总而言之,在电力系统运行中,云技术的应用日渐广泛,其重要性不严而喻。
在运营管理过程中,电力企业要结合自身各方面情况,以社会市场为导向,优化利用先进的技术,特别是云技术,构建全新的电力数据采集与管理终端系统,科学设计物理组成与系统层次结构等。
以此,确保电力系统处于“安全、稳定”运行中,降低电力企业运营成本,实现最大化的经济效益,走上健康稳定发展道路,促进社会经济飞速发展。
参考文献[1]秦波.试论云技术下电力数据采集和管理终端系统分析[J].科技经济导刊,2016,04:35.[2]朱彬若,杜卫华,李蕊.电力用户用电信息采集系统数据分析与处理技术[J].华东电力,2011,10:1682~1686.[3]袁亨.基于云技术的电力数据采集与管理终端系统[J].黑龙江科技信息,2015,33:106.收稿日期:2018-1-20作者简介:柯辉(1978-),女,工程师,本科,主要从事电能计量技术管理工作。
图2终端系统层次结构图ROADM 关键技术研究及工程应用模型分析刘杰(广东省电信规划设计院有限公司,广州510630)【摘要】本文阐述了ROADM 技术在光传输网络的应用需求,研究ROADM 的设备结构、及其五种基本设备形态。
结合实际工程的需要,总结出三个适用于工程实施的ROADM 网络模型,并给出其配置建议。
【关键词】ROADM ;WSS ;MCS ;波长上下路模块;本地上下路模块【中图分类号】TN929.1【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222(2018)02-0104-021ROADM 技术的应用前景我国正在实施宽带中国战略,随着网络带宽需求的大幅提升,100G 相干等技术的升级应用,传输网的建设思路正在进行全光化发展。
通信网络技术DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2023.03.054ROADM和OTN技术在干线传输网络的应用分析梁蔚(广西通信规划设计咨询有限公司,广西南宁530007)摘要:为了解决既有省际干线组网光层穿通比例偏低、建网投资高级电路调度效率整体偏低等现实问题,提出将可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,ROADM)和光传送网(Optical Transport Network,OTN)技术用于干线传输网络建设。
通过对比分析ROADM、OTN这2种组网方案的优势和弊端,为提升区域ROADM网络规划水平提出可行性建议与方法,提高网络波道利用率,增加业务路由的多样性,确保网络能在更低时延的路由情景下安稳运行。
关键词:干线传输网络;可重构光分插复用器(ROADM);光传送网(OTN);网络规划Application Analysis of ROADM and OTN Technology in Trunk Transmission NetworkLIANG Wei(Guangxi Communication Planning & Design Consulting Co., Ltd., Nanning 530007, China) Abstract: In order to solve the practical problems such as the low ratio of optical layer penetration in existing inter-provincial trunk networks and the overall low scheduling efficiency of advanced circuits for network construction investment, the technologies of Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer (ROADM) and Optical Transport Network (OTN) are proposed for trunk transmission network construction. By comparing and analyzing the advantages and disadvantages of ROADM and OTN, this paper puts forward feasible suggestions and methods to improve the planning level of regional ROADM network, improve the utilization rate of network channels, increase the diversity of business routes, and ensure the stable operation of the network under the routing scenario with lower delay.Keywords: trunk transmission; network; Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer (ROADM); Optical Transport Network (OTN); network plan0 引 言在科学技术日异月新的背景下,波分技术在发展中取得了很大的进步,波长的复用能力和通信容量与过去相比也有大幅提升。
ROADM技术的应用对可重构光分插入复用器( ROADM)设备在中国运营商网络中的应用提出组网方案:在城域/本地传送网中,ROADM采用层次化组网,提高设备方向数和CDC(波长无关、方向无关、竞争无关)能力,通过汇聚层设备分摊压力的方式减轻对核心层设备的维度要求;在骨干传送网中,ROADM设备组网根据情况,可采用局部ROADM子网与点到点波分复用(WDM)系统相结合、区域ROADM子网、全网ROADM组网等3种组网结构,为客户直接提供灵活的波道出租业务,为IP网波道提供灵活、低成本的动态恢复能力,在故障条件下为维护部门提供灵活的波道调度能力。
[关键词] 波分复用;光复用器" title="可重构光复用器">可重构光复用器;光复用器;光交叉连接;波长选择光开关;光传送网近年来电信业最显著的发展趋势是以语音为代表的传统电信业务的下降和以网络电视(IPTV)、OTT、三重播放、云计算、物联网等为代表的新型电信业务的兴起。
这种变化对电信网络的影响可以归纳为如下几点:(1)宽带化。
近年来网络带宽持续以超摩尔定律速度高速增长。
(2)分组化。
IP 分组技术已经取代时分复用(TDM)技术成为电信网络新的架构和技术核心。
(3)动态化。
快速响应业务的高度灵活性和不可预测性。
(4)低成本。
业务收入的增长速度与带宽流量增长速度的剪刀差引发降低网络成本的压力。
随着光纤波分复用(WDM)技术的成熟和单波速率的持续提高,单纯网络带宽从技术上已经没有了" 瓶颈",但是带宽的管理成为新的" 瓶颈"所在:一方面波长通道数量的急剧增长引发网络运维部门提出针对波长的维护管理和调度等需求;另一方面随着电信业务的宽带化发展,其颗粒度也将不断提升,波长颗粒出租电路已经成为了一种新兴业务模式,凸显了对基于波长的调度、管理、保护恢复等方面的功能和性能要求。
在上述背景下,可重构光分插入复用器(ROADM)设备应运而生并取得了长足的进步。
Telecom Power Technology运营探讨技术的发展及应用趋势探讨董浩欣(广东省电信规划设计院有限公司,广东技术的应用,在网络以及各类功能综合服务上都取得不错的成果。
但是,ROADM的运用,是一个持续性的改善过程,应站在不同的层面来优化、调整,促使技术的应用提出的更高要求。
掌握好造出更高的价值。
文章就此展开讨论,并提出合理化建议。
技术;发展趋势;可靠性;提升The Development and Application Trend of ROADM TechnologyDONG Hao-xinGuangdong Planning and Designing Institute of Telecommunications Co.the application of ROADM technology has achieved good results in network and all kindsthe application of ROADM technology is a continuous improvement process which should be optimized and adjusted at different levels to further improve the reliability and feasibility of ROADM technology. Master the trend of ROADM technology,so as to continuously create higher value. This paper discusses this 2020年4月25日第37卷第8期· 241 ·Telecom Power TechnologyApr. 25,2020,Vol. 37 No. 8 董浩欣:ROADM 技术的发展及应用趋势探讨困境[1]。
通信网络技术Telecom Power Technology 2023年9月25日第40卷第18期1552.3 ROADM 网络路由策略ROADM 系统通常采用Mesh 组网,节点连通度高,人工规划业务路由及波长分配难度较高,需要专用规划软件选择合适的路由策略自动规划。
目前,主流设备厂家软件支持的基本路由策略主要有最小跳数、最短路径、最优信噪比以及负载均衡等方式。
所有应用策略均应以“考虑线路光学参数且保证系统OSNR 性能指标达标”为质量目标。
鉴于业务恢复过程中变更波长的时间较长(30 s 左右),路由策略安排中宜优选恢复路径尽量不变波长,可结合不同的业务属性选取不同的路由策略[5]。
2.4 低时延业务调度策略传统光传送网(Optical Transport Network ,OTN )跨省专线业务承载都需先上联省会节点,经过省会骨干OTN 节点调度出省,路由存在绕接,导致业务时延远大于实际光缆时延。
在区域ROADM 网络建设时,可依托区域ROADM 网,建设不同省邻近地市间直连,业务不必绕行省干出口互联,大幅度缩短传输时延。
如上海至南通专线业务按照传统调度原则需要先到南京再通过省内传输系统调度到南通,得益于区域骨干ROADM 系统的建设,在上海和南通之间构建100GE 通道,实现业务直连。
低时延业务调度策略路由如 图2所示。
3 ROADM 在区域骨干网中的部署演进建议随着ROADM 光器件成本逐年下降、可调谐激骨干OTN 骨干ROADM骨干ROADM骨干ROADM 区域ROADM区域ROADM区域ROADM区域ROADM调度A省A省省会省会Z省骨干OTNA省Z省Z省A省省会省会Z省图2 低时延业务调度路由的优化方案光器的普遍应用以及通过数字信号处理方式解决线路色散和偏振模色散(Polarization Mode Dispersion ,PMD )问题,当前区域骨干网大规模部署ROADM 的条件已成熟[4]。
分析Technology AnalysisDI G I T C W 技术110DIGITCW2019.081 R OADM 的技术概述可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer ,ROADM )是一种网络节点设备,一般由光路监测模块、处理模块、波道监测模块、光分插复用模块、光功率管理模块几部分组成。
ROADM 能够实现波长的动态重构、多波道在本地端口上下路或穿通,灵活地配置业务,从而能使网络具有重构的能力。
针对目前需要处理的大量数据业务,传统服务于话音业务的光城域网缺乏灵活的处理能力。
若将ROADM 用于网络节点,网管系统则能灵活控制节点处的波长,从而使得光交换变得更为灵活,进一步可完成业务的快速指配,同时,ROADM 技术非常适合于10-40G 或更大颗粒的传输业务。
提升网络的灵活性和网络监视、升级的能力。
2 R OADM 技术的分类ROADM 是从出现至今,已经经历了三个阶段的发展。
目前,ROADM 常见的技术有以下三种。
2.1 波长阻断器(WB)WB 是ROADM 的第一代技术,该技术是在信号通过光栅后,被分解为波长各异的单波信号并传送至液晶阵列的相应单元,再利用可调光衰(VOA )调节液晶单元的导光率。
显然,如果VOA 将导光率设置为0就能阻断对应的波长,所以易于实现光谱均衡,支持广播业务。
WB 简单理解为二维器件,虽然模块体积较大,但结构简单,能够支持100和50GHz 的波道间隔,技术相对来说成熟,成本能够控制的较低。
2.2 平面光波电路(PLC)PLC 是ROADM 的第二代技术,该技术是在信号通过光栅后,被分解为波长各异的单波信号后传送至2×1的光开光的一个输入,本地信号为光开关的另一路输入。
通过双输入切换开关选择分解信号或本地信号,即可实现波长的穿通和上下等业务。
信号在通过选择开关后,也可利用VOA 调节功率,通过合光器输出新的信号。
ROADM技术及其在城域光网络中应用的研究的开题报告一、研究背景及意义城域光网络作为目前最快的宽带接入技术,因为其传输速度快、带宽宽阔、传输距离远等特点得到了越来越广泛的应用。
然而,随着城域光网络中光纤的增多,传输的数据量也越来越大,管理和维护起来也越来越困难,如何保证网络的高效、稳定和安全性也变得越来越重要。
ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)技术在城域光网络中具有重要的应用价值。
它是一种通过软件实现控制的光纤网络节点技术,可以实时动态调整光路,提高网络的灵活性和可重构性,从而保证网络的可靠性和高效性。
在城域光网络中,ROADM技术已经得到了广泛的应用,并且随着网络规模的扩大和技术的不断发展,ROADM技术的应用前景也越来越广阔。
本文将探讨ROADM技术在城域光网络中的应用,并分析其优势和局限,为城域光网络的发展提供一定的参考和借鉴。
二、主要研究内容(一)ROADM技术的概述和原理对ROADM技术的基本原理进行深入的研究,包括ROADM的网络拓扑结构、硬件组成和软件控制等方面。
了解ROADM技术的工作模式,并探讨其与传统光纤网络的不同之处。
(二)ROADM技术在城域光网络中的应用分析ROADM技术在城域光网络中的各种应用场景及其优势,如光分路、波分复用、光放大、光监测等,及相应的配置方法和实现方案。
同时,探讨ROADM技术在城域光网络中的局限性和需要改进的地方。
(三)ROADM技术的实验测试和探究通过实际的实验测试和案例分析,验证ROADM技术在城域光网络中的应用效果,包括网络传输速度、网络带宽和网络质量等方面。
了解ROADM技术的优势和劣势,并探究其未来的发展方向和应用前景。
三、研究意义通过对ROADM技术及其在城域光网络中应用的研究,可以探究其在提高城域光网络的可靠性和实现动态控制方面的应用价值。
同时,可以深入了解ROADM技术的工作原理和应用特点,为未来城域光网络的设计和实现提供科学的参考和借鉴。
ROADM技术在本地传送网络中的应用研究发布时间:2022-05-11T01:28:28.588Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷2期作者:朱朝晖[导读] 本文从介绍ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,可重构光分插复用器)朱朝晖中国电信股份有限公司昆明分公司云南 650051 摘要:本文从介绍ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,可重构光分插复用器)关键技术及特点入手,相较于传统WDM/OTN,对ROADM技术在本地传送网中的组网策略和应用优势进行简要分析,结合某地区传输网络结构特点和网络演进需求,提出了ROADM技术在本地传送网中的应用策略与思路,为ROADM技术的应用进行了有益的探索。
关键词:ROADM;WSS;WDM;OTNApplication Analysis of ROADM Technologyin Local Transport NetworkZhu zhao huiKunming Branch of China Telecom Co. ,LTD .,Kunming 650051,China Absrtact : This article starts with introducing the key technologies and characteristics of ROADM. Compared with traditional WDM/OTN, this article briefly analyzes the networking strategy and application advantages of ROADM technology in the local transport network. Combining the network structure characteristics and network evolution requirements of a certain local network, the application of ROADM technology in the local transmission network is proposed.Keywords:ROADM;WSS;WDM;OTN1引言近年来,以5G、云计算、物联网等为代表的新型电信业务发展迅速,这对电信传送网络的网络性能、带宽容量、组网架构、业务响应、维护管理等方面都提出了新的发展要求。
Telecom Power Technology通信网络技术ROADM网络融合技术应用及研究鹤,王德胥,孟涛,周为荣(中通服咨询设计研究院有限公司,江苏通过分析骨干可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,ROADM)的网络分层分域组网存在的问题,以网络架构扁平化为方向,以网络融合为方法,分别研究不同区域、不同层级的骨干网络结构,降低跨域业务承载的投资成本,提高网络安全性和维护便可重构光分插复用器(ROADM);扁平化;网络融合Application and Research of Backbone ROADM Network Fusion TechnologyZHOU He, WANG Dexu, MENG Tao, ZHOU Weirong(China Information Consulting & Designing Institute Co., Ltd., NanjingAbstract: By analyzing the problems existing in the hierarchical and sub-domain networking of reconfigurable optical add-drop multiplexer (ROADM), this paper studies the network structure of ROADM in different regions and levels with the flattening of network architecture as the direction and network convergence as the method. This paper 2024年1月10日第41卷第1期177 Telecom Power TechnologyJan. 10, 2024, Vol.41 No.1周 鹤,等:骨干ROADM 网络融合技术应用 及研究Protocol ,IP )骨干网中继电路,负责各省间业务的高效疏通;省内传输干线网络主要承载省内数据网和数据中心互联等业务,负责省内调度和本地延伸[5]。
在骨干光网中 ROADM技术应用探讨
摘要:本文简述了ROADM关键技术技术节点功能和应用优势,并对在骨干光
网中ROADM技术应用进行了探讨,以供同仁参考。
关键词: CD-ROADM技术;WSON功能;测试指标、骨干ROADM光网;应用探
讨
一、前言
近年来云计算、大数据业务等业务的高速发展,常规波分传输(包含100G
骨干)已经难以满足日益剧增的传输高速率、低时延的要求,再加上原有波分传
输在资源利用率低、故障处理时限长、资源消耗严重等情况,传输链路对容量的
持续需求,新一代的全光网络传输研发和实施模型迫在眉睫。
为了进一步促进业务网的快速发展,适应国家经济提速、企业战略转型的需要,国内各大运营商(尤其是中国电信)有必要进一步整合优化完善现有的网络,加强基础传输网络的规划与建设。
为保证长途传输网“统一性、完整性、科学性”,为尽快满足数据业务高速增长的需求,各运营商研究机构和华为等著名厂
家强强联合,对ROADM技术进行深度研发,出具多套应用模型等。
基于此,本文简述了ROADM关键技术和应用优势,并对在骨干光网中ROADM
技术应用进行了深入探讨。
二、ROADM的关键技术及参考指标
1、可调谐的WSS
骨干网中WSS的选用,多建议用CD-ROADM 结构采用多个线路方向共享本地
上下路模块来实现方向无关,采用波长可调谐的 WSS 提供本地上下路端口。
性
能满足以下指标:
对WSS的测试主要在工作波长范围、通道间隔、通道带宽、插损及通道间插损不平坦度、通路隔离度、VOA衰减范围和步长等方面进行测试。
2、对光路的需求
光放段设置时光纤衰减按测试值计取,同时考虑一定的光缆富余度。
光缆富余度的取定如下(L为光缆长度):当L<=75km时,余量取3dB;当75km
余量取(L*0.04)dB;当 L>125km,余量取 5dB。
各光放段光纤衰减值及衰耗富
余。
3、误码性能指标
在测试时,按照WDM 传输系统配置图图示的光复用段,抽测一个光复用段一个波道的短期误码性能,测试时间为 24 小时,误码指标 ES、SES 应均为0 或无丢包,其余光复用段/通道测试 15 分钟应无误码。
注意部分关键点:
(1)各光复用段误码性能验收指标与距离无关;光复用段误码性能测试应考虑 OTU 与测试仪表速率是否适配,为了验证所配 OTU 客户侧接口同时支持100GE 和 OTU4 接口能力,要求部分波道采用 100GE 接口进行误码性能测试,部分波道采用 OTU4 接口进行误码性能测试。
(2)测试数量及时间:参照WDM 传输系统配置图和波道组织图,各光通道
的短期误码性能验收指标均要求为 24 小时无误码。
单个光复用段内组成的
光通道指标参见相应的光复用段要求。
为节省时间,两个局站间有多个光通道需
进行误码测试时,可采用串接级联方式进行测试。
三、ROADM技术的应用优势
ROADM节点主要包括光层交叉和电层交叉功能模块,光层交叉模块可支持波
长信号的上下和穿通,电层子波交叉模块支持子波长交叉、客户信号适配和信
号的处理功能。
ROADM 设备采用方向无关、波长无关(CD-ROADM)结构设备型态。
CD-ROADM 设备本地上下路模块主要有一级结构、两级结构这两种类型,见下图:
目前主要有WB(波长阻断器)、PLC (平面光波电路)、WSS (波长选择开关)三
种ROADM方案,其中波长选择开关凭借优异的可扩展性和光学性能,真正使光网
络实现了全光交叉功能,成为现有商用网络的主要采用方案。
相比传统DWDM系统,ROADM 网络主要有三方面的应用优势:一是提升建网经济性:采用区域组网
的模式建网,区域网内采用同一厂家设备,减少系统间转接;充分发挥ROADM技
术优势,最大限度地实现光层穿通能力,减少电层中继的数量。
二是提高调度灵
活性:利用ROADM技术在光层的波长调度能力,实现区域网内所有业务的自动调
度能力。
三是提高网络可靠性:依托ROADM网络的WSON功能,在区域网实现网
络级的保护恢复能力。
四、ROADM设备在骨干光网传送网中应用探讨
1、组网方案
利用现有省际干线、省内干线光缆、长长中继光缆及沿途相关局站,采用现有知名厂商的9600级或6000级设备建设一个区域 ROADM 网络,系统速率配置为100Gb/s。
全网共设置 X个链路段(根据需求及承载量,一般小于84波)。
2、业务路由安排
(1)业务路由策略
ROADM 网络采用网格型组网,具有业务量大、网络节点多、节点连通度高等特点。
相比于传统链型系统单一路由,ROADM 网络各节点方向对间存在大量不同路由。
IP 业务是传输网的主要业务,时延性能是其最关键指标,在进行 IP 业务承载
时要求链路路由距离尽可能短。
从传输系统设计角度考虑,要求系统路由电中继
尽量少,以降低建网成本、减少机房配套等需求。
基于上述情况,统一采用“电中继最少约束条件下的最短路径策略”进行业务路由安排。
(2)光信噪比(OSNR)指标
可以采用PM-QPSK+超长距 FEC 板卡等模式,根据100Gb/s系统设计原则,采用PM-QPSK+超长距FEC技术的情况下,各复用段OSNR指标要求如下:
对于非均匀跨段系统,采用如下等效为 22dB 跨段的方法确定跨段数量:①
对
于跨段损耗小于 22dB 情形,按照 22dB 核算;②对于跨段损耗大于 22dB
情形,
按照等效 22dB 跨段数核算,公式表示为:N=1+(X-22dB)×0.2,其中 N 为
等效的22dB 跨段数,按照复用段累计后四舍五入取整,X 是实际跨段损耗。
3、网络保护与恢复
(1)业务自身保护
如组网主要是满足宽带互联网的需求,鉴于在数据网(如电信CN2)网络本
身的设计中已经比较多的考虑业务保护问题,采取了多连接路由的网络拓扑消除
单点故障、适当过量取定中继带宽等措施增强网络的安全性,因此综合考虑性能
价格因素,所有业务直接通过 IP Over WDM 方式予以疏通,在 WDM 层面上通过
选择不同的路由以及波道备用的方式来增强网络的安全性,另外IP系统本身也
具有besteffort 的重复机制,确保 IP 数据的安全。
(2)ROADM 网络恢复
保护指当发现故障以后,将业务从工作波道倒换到预先配置好的保护波道中,从而快速实现业务服务的恢复,降低故障对网络的影响。
ROADM 网络的保护主要
分为通道层线性 1+1 保护、基于 OTN 的线性 1+1 SNCP 保护两种。
恢复指当发
现故障以后,根据实时计算或预先计算的路由和资源信息,实时建立备用波道,
并将业务倒换到新建立的备用路由,从而实现业务的自动恢复,降低故障对网络
的影响。
ROADM 网络的重路由恢复可以分为预置路由恢复、动态路由恢复两种类型。
动态重路由恢复方式能够以较低的代价为 IP 业务提供网络级的保护能力,
建议采用动态重路由重路由恢复方式为业务提供 100%的恢复能力。
4、针对ROADM的建议测试项
结合业内研究标明,ROADM项目实施后,针对最重要的ROADM功能,主要测试项有可重构的本地波长通道上下路功能、可重构的线路方向间波长通道调度功能、波长无关上下路功能、方向无关上下路功能、故障定位测试等。
5、网管(WSON)的建议测试项
合业内研究标明,ROADM项目实施后,针对最重要的ROADM功能,主要测试项有光功率自动管理、邻居和拓扑自动发现、控制平面可靠性测试、控制通道测试、关联业务及关联业务组测试、工作路由与恢复路由OSNR差异化功能、业务恢复测试、ROADM动态重路由查询和报表功能、长期运行稳定性测试等。
6、现少量ROADM应用场景下暴露问题
结合业内实践分析,ROADM组网实施阶段,对于设备及板卡性能、参数配置(VOA等)、网管WSON调度等性能匹配等,也会出现较多的实战问题和故障,对于下一代ROADM的研发到了推动作用。
五、结语
总之,ROADM作为一种新型技术,逐步的被应用到实际的骨干网建设中,其独特的技术经济性好、机房配套资源消耗少、电路时延降低等特性,会成为今年骨干网建设的新宠。
数字经济转型带来了大量新业务、新应用、新技术、新模式,对底层网络的架构、容量、速率、性能、可用性提出了新的要求。
基于ROADM的全光联网架构因其容量、功耗、占地、光层动态联网能力、抗大灾害能力、建设和运营成本等综合优势全面超越电层联网和其它光层解决方案,也将在不就的将来大放异彩。