ROADM的结构与特性【BOBapp】

本文摘要：ROADM（ReconfigurableOpticalAdd－DropMultiplexer）是可重构光分插复用器，一种用于在密集波分适配（DWDM）系统中的器件或设备，通过远程的重新配置，可以动态上路或下路业务波长，构建业务的灵活性调度。每个ROADM节点包括一个网络节点模块（NNI）和一个用户网络接口（UNI）。NNI点对点来自／去往多个传输方向的DWDM信号，这些DWDM信号以波长粒度在各传输方向之间转换。

ROADM（ReconfigurableOpticalAdd－DropMultiplexer）是可重构光分插复用器，一种用于在密集波分适配（DWDM）系统中的器件或设备，通过远程的重新配置，可以动态上路或下路业务波长，构建业务的灵活性调度。每个ROADM节点包括一个网络节点模块（NNI）和一个用户网络接口（UNI）。NNI点对点来自／去往多个传输方向的DWDM信号，这些DWDM信号以波长粒度在各传输方向之间转换。

UNI以波长粒度iTunes目的地为本节点的信号，并从本节点上载信号。为了构建无堵塞的波长互相交换和上／iTunes，新一代ROADM节点拒绝具备无色、无方向性和无竞争（CDCROADM）的特点。ROADM节点一般来说由波长选择开关（WSS）和其他模块构成，CDC功能各不相同ROADM节点的结构，而灵活性比特率功能则各不相同其中的关键模块WSS。

目前主流的WSS技术方案有三种：MEMS、液晶（LC）和硅基液晶（LCOS），其中LCOSWSS源生性反对灵活性比特率功能，LCWSS经优化设计之后也能反对灵活性比特率功能，而MEMSWSS则不反对该功能。以下为五种ROADM结构。

CDROADM结构图1右图ROADM结构＃1，其NNI外侧由1×N端口WSS包含，一个M维（图中仅有所画出有三维）ROADM节点必须2M个WSS。UNI外侧包括数个上／iTunes模块（图中仅有所画出有了两个），每个iTunes模块由两个背靠背相连的1×N端口WSS包含，每个上传模块由一个1×N端口WSS与一个光分路器背靠背相连包含。由1×N端口WSS的功能由此可知，此ROADM结构可反对信号的无色、无方向性上／iTunes。

然而，当ROADM节点的维度小于UNI侧上／iTunes模块数量时，将不会中图中红色圈中方位再次发生波长竞争。也许我们可以通过减少上／iTunes模块数量来解决问题波长竞争问题，但代价高昂。因此这种ROADM结构无法几乎符合CDCROADM功能，不能确认为CDROADM。图1．ROADM结构＃1基于组播电源MCS的ROADM结构第二种ROADM结构如图2右图，与ROADM＃1一样的是，其UNI外侧也是由1×N端口WSS包含，而UNI外侧由多播光电源MCS包含。

一个M×N端口MCS电源有M个输出端口和N个输入端口，由M个1×N端口光分路器（PS）和N个M×1端口光电源（OSW）包含。光信号从其中一个输出端口输出，首先被光分路器分为N份，向所有N个光电源广播；然后由对应目标输入端口的光电源自由选择接管到的光信号，而其他光电源而忽视该信号。

根据1×N端口WSS和MCS的功能，ROADM结构＃2可实现CDC功能，然而，MCS中的光分路器在分光广播时，产生的损耗过于大，因此必须光放大器阵列来补足光功率。配备光放大器阵列，其代价高昂。图2．ROADM结构＃2基于WSS的CDC－ROADM图3右图为ROADM结构＃3，与前述结构的差异还是在UNI外侧，它以两个M×N端口WSS构建信号的CDC（无色、无方向性、无竞争）上／iTunes。

一个M×N端口WSS有M个输出端口和N个输入端口，它可以将给定输出端口中的给定波长人组，互相交换到给定输入端口。M×N端口WSS的损耗近大于MCS，因此需要配备光放大器。

图3．ROADM结构＃3基于WSS＋AWG的ROADM结构ROADM结构＃4如图4右图，其UNI外侧使用了阵列波导光栅（AWG）和大规模矩阵电源。大规模矩阵电源一般通过3DMEMS微镜阵列和自由空间光学结构构建，因此也被称作3DMEMS光电源。

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