ROADM/OXC技术演进方向与应用探讨

周伟平

摘要：随着5G、物联网和云时代的到来，家庭宽带的加速，以及政企专线客户对带宽、网速和可靠性的迫切需求，电信运营商的光网络不仅需要有更大的容量，还需要实现更低的时延、更灵活敏捷的开通调度和更稳健的生存能力。在交换层引入ROADM（可重构光分插复用器）、OXC（光交叉连接）等技术，使通信系统的传输、交换和接入可以在光域实现，已经成为全光网络的发展策略和改造技术。

关键词：ROADM;OXC;演进;

现阶段，ROADM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技术的运用，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ROADM技术的可靠性、可行性进一步的提升，进而满足5G时代对ROADM技术的应用提出的更高要求。

一、ROADM技术的演进方向预测

中国电信已经在骨干6个区域部署ROADM网络涉及长江中下游、华南、华北、西南、西北、东北等，广东电信省干和江苏电信省干部署ROADM网络，四川电信省干部署OXC网络。中国联通则建成京津冀ROADM实验网工程，覆盖京津冀等七个省。中国移动则在甘肃等省干部署ROADM网络。从目前ROADM网络的应用情况来看，实际业务需求远远大于预测量，远超网络能力，如何精准定位高效扩容成为下一步思考的问题。以及如何控制成本，将ROADM推向更大的范围，推向省网，推向城域乃至接入网。同时，结合近几年电信运营商网络重构的建设思路，从传统网络向云化、智能化的网络转型，不难预测全光网还需引入SDN控制，ROADM技术的后续演进，也将向着更加自动化、数字化和开放性演进，实现自动性能检测、自动化运维等预期目标。由此，预测ROADM的后续演进方向为以下四点：（1）更加灵活的ROADM调度：从CD-ROADM向CDC-ROADM迈进，甚至向OXC的升级，实现光路自由调度，简便运维、提高端口利用率。（2）更多维度的ROADM容量：增加维度，提升容量，满足网络节点容量需求，向32维或者更高维度发展，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恢复：缩短恢复时间，满足较高质量业务需求，未来ROADM网络为一个非常庞大的网络，优化路由计算算法，提供更高等级的保护倒换恢复时间。

二、ROADM/OXC技术应用模型探讨

当前基于WSS的ROADM最典型应用模型为CDROADM和CDC-ROADM。CD-ROADM（方向无关、波长无关）线路侧和业务上下全部采用WSS进行配置，业务上下部分和各线路方向互联，OTU板通过WSS接入，以实现方向无关和波长无关。根据维度和业务量，高业务量上下的站点采用20维WSS，业务量少、维度低的站點采用9维WSS。由于业务上下路采用WSS配置，存在同一组WSS无法上下相同波长的冲突问题。CDC-ROADM（方向无关、波长无关、冲突无关）采用基于M×N维WSS交叉器件，来自任意方向的波长可以在任意端口上下，包括相同波长，用以实现任意M个线路方向的N个波长上下，譬如8个线路方向的16个波长上下，解决了波长冲突的问题。新一代ROADM（光背板OXC）集成了光开关、光放和光监控的光背板方式交叉，采用高集成度的线路板和多端口的支路板进行波长的交叉调度无阻塞上下，分为32维光交叉线路板、CD 32*32维光支路板、CDC 8*48维光支路板，所有波长调度均通过光背板实现，无需光纤互联，调度效率高、运维简便。基于WSS的ROADM存在复杂，体积大，运维不易，内部连纤多，价格昂贵等缺点，而OXC具有大容量、高集成度、高可靠性、高效运营等优点，由此，从CD-ROADM到CDC-ROADM再到OXC，用全光背板替代ROADM日益复杂的连纤，无纤化光端口全互联，实现更灵活调度，实现更高维度、更大容量、更低功耗、更高可靠性和更简单安全的运维，成为ROADM技术的主要发展方向，OXC技术也将更广泛应用于光网络。

三、ROADM技术的发展及应用趋势

5G时代的到来，实现了万物互联，同时也对ROADM技术的应用提出了更高的要求。虽然目前ROADM技术对很多领域的发展能够产生较大的推动作用，但是在架构设计方面仍然存在许多的不足。对此，相关工作者应通过对ROADM技术的调整运用，促进相关架构设计水平的有效提升。基于RODAM技术的全光网架构主要包括三级，即广域网、城域网以及接入网，其中广域网为全互联网格结构，城域网和接入网为光环网结构。通常情况下，采用二维ROADM节点进行广域网与城域网之间的连接，采用四维OXC节点进行城域网与接入网的连接。

2.加强WSS器件。ROADM技术运用了多种技术和器件，技术原理较为复杂，其中WSS器件在ROADM技术运用中发挥了至关重要的作用。随着ROADM技术的不断发展，市场对ROADM技术提出了较高的要求，对此还应通过提升WSS性能，增强ROADM技术的应用效果。例如，可以减小插损，改善滤波形态降低滤波代价。

3.完善技术管理。现阶段的ROADM技术的应用，基本上能够按照预期设想来调整，很多工作的部署，均没有造成严重的缺失、漏洞现象，整体上发展空间较大。但是，考虑到ROADM技术的服务范围比较广泛，并且现代技术的发展脚步普遍较快，很多技术和设备的更新换代都十分频繁，因此在ROADM技术管理方面不能表现出任何的懈怠，在以后的发展过程中，还要进一步加强ROADM技术的管理措施，总之，ROADM开启了从电节点向全光节点，从点到点链路到光层网状组网的战略性升级，不仅从根本上突破了网络节点容量的电瓶颈，也标志着光网络从全光纤网大面积覆盖向全光自动调度时代迈进。随着5G、物联网、大数据/云计算、AR/VR等业务的大量应用，ROADM技术也将向着更加自动化、数字化和开放性演进，应用更加广泛从骨干延伸至城域乃至接入网。

参考文献

[1]黄维民.ROADM结构与技术的演进.2020.

[2]吕志宏.ROADM技术的发展及应用趋势探讨.2020.