WSS技术组建OTN的光层ASON网络

　　引言

　　运营商重组和3G将会给通信行业带来新一轮的发展，光传输网络作为基础网络，建设需求必然大量增加，从技术发展来看，在网络选择的设备仍然是WDM、OTN以及大容量的MSTP设备，并且网络结构复杂程度增加，网络规模扩大化，对于网络的安全性要求进一步提高，从基于SDH的ASON设备应用来看，充分证实了ASON技术先进性，随着传输网络向大容量方向发展，OTN也将逐渐大量应用，ASON技术将逐步移植到基于ODUk和光波长的传输网络中。OTN技术包括了光层和电层的完整体系结构，光层和电层都具有网络生存性机制，在OTN基础上引入ASON技术，主要需要考虑控制平面在网络资源自动发现技术、路由技术、信令技术的实现以及网络的保护与恢复技术：作为OTN光层调度的设备ROADM，相对于非重构OADM，给网络的运营带来了更多业务开展的便利和运营成本的降低，也是组建光层的ASON网络必不可少的设备组成。

　　ROADM支持波长级业务开展的需要。面对大客户提供波长级业务，使用ROADM节点设备，只需通过网管系统进行远端配置即可，极大地方便了这种新类型业务的开展，提高了对客户新需求的反应速度。其次，ROADM便于进行网络规划，降低运营费用。对于突发和难以预测的业务，ROADM通过提供节点的重构能力，使得OTN网络也可以方便地重构，因此对网络规划的要求就可以大大降低，而且应对突发情况的能力也大大增强，使整个网络的效率有很大的提升。另外，ROADM便于维护和降低维护成本。采用ROADM，绝大多数日常维护操作(包括增开业务及进行线路调整等)可通过网管进行，不需要人工操作，极大提高工作效率，降低维护成本。

　　组建基于ASON的ROADM技术选择分析

　　相对于FOADM而言，ROADM采用可配置的光器件，从而实现OTN节点中任意波长、波长组的上下、阻断和直通配置。根据组网能力的不同，ROADM主要分为二维(支持两个主光线路方向)和多维(支持三个以上的主光线路方向)模式。

　　采用ROADM设备可以组成大规模的PXC(光子交叉)网络，从而实现OTN中的光层波长交叉功能。交叉过程全部在光层上进行，没有O/E/O转换，设备成本较低。

　　ROADM根据类型分类主要有以下方式：波长阻断型(WB)、集成平面光波电路型(PLC)、以及波长选择开关型(WSS)。

　　●　波长阻挡器型(WB)

　　WB型ROADM，将DWDM输入信号进行功率分光，分为下路和直通两部分。其为波长阻断器，并配合DWDM解复用器、VOA和复用器构成。它可以支持较多的光通道数和较小的通道间隔，具有较低的色散，并可以实现多个器件的级联，易于实现光谱均衡，预留升级端口时可支持灵活扩展升级功能，上下波较少时成本低，支持广播功能;可用于50GHz波道间隔。

　　但是大部分这种结构采用非常不灵活的固定波长分、合波器进行波长上、下路，无法重构上、下路波长，只可对直通波长进行重构。也就是不能实现任意波长到任意端口的上下。这种结构只能称为“半可重构”OADM。

　　●　集成平面光波电路型(PLC)

　　PLC是一种基于硅工艺的集成电路，可以集成多种器件，例如，光栅，分路器以及光开关等。通过集成的阵列光波导(AWG)实现波长复用和解复用，集成的光开关实现波长直通或阻断并加入可变光衰耗器VOA实现每通道的光功率均衡。其复用/解复用器技术成熟，节点内部插损较小，上下路波长较多时成本较低，用于100GHz间隔。

　　PLC上下路的通道是彩色光，这意味着只有预定义的彩色波长可以在每个端口上下，当然也可以配合可调滤波器和可调激光器使用，但初期配置成本高，大容量交叉矩阵可靠性也有待提高;

　　●　波长选择开关型(WSS)

　　基于多端口波长选择开关(WSS)，才真正做到了ROADM的“可重构” 。波长开关能够在任意输入、输出端口之间进行倒换，没有位置和数量的限制，实现类似于VOA的单波长光功率控制。WSS基于MEMS的光学平台，具有频带宽、色散低、并且同时支持10/40Gbit/s光信号的特点和内在的基于端口的波长定义(Colorless)特性。

　　基于WSS的ASON网络系统优点：

　　●　支持任意波长到任意端口的指配，配合可调谐OTU，实现光网络波长自由上下；

　　●　基于WSS可从升级到4维，6维和8维，支持灵活增加网元节点或增加的新的光方向；

　　●　通过ASON控制平面完成波长自动路由，实现多层次的保护方式；

　　●　相对于光开关整列构成的OXC，连纤数量少。

　　烽火公司的OTN产品通过加载控制平面，还可实现以下功能：

　　●　可以实现光纤、波长和单盘等的自动发现、资源管理、标签管理以及通道管理，从而能够实现端到端的业务配置。配置业务只需要选择源节点和宿节点，制定业务类型等参数，网络将根据自动发现的网络资源，自动完成业务的配置；

　　●　控制平面可以实现光电两层的交叉调度，为OTN网络提供路由选择功能和分级别的保护功能，尽量少的预留备用资源，提高网络的带宽利用率；

　　●　支持Mesh组网，在实现传统业务保护的同时，还可以实现业务的动态恢复。与传统的基于SDH的ASON交换和保护恢复业务为VC4级别比较，OTN的ASON的交换和保护业务为OCh、ODUk等较大颗粒；

　　●　可以提供不同等级的QoS保证，满足不同客户的需求。

　　总结

　　随着全业务运营以及3G网络的不断发展，OTN将大量应用到各级网络领域，同时为了实现了对OTN平面的智能控制，资源管理、连接、保护恢复等方面的智能化功能也将逐步移植到基于ODUk和光波长的传输网络中。

　　从以上三种ROADM技术分析，由于WB和PLC技术的上下端口和波长有关，而且只能用于两维且缺乏灵活性，因此应用场景越来越少;同时WSS的成本已经降低到接近WB和PLC技术，所以，基于WSS已经成为了ROADM的主流技术,也是建设基于OTN的光层ASON网络的技术。