全光网络实现关键：光分插复用（oadm）节点技术

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1、全光网络实现关键：光分插复用（OADM）节点技术

2、第1光网络简介随着数据业务以几何级数增长，尤其是Inter的迅速普及，现有网络技术已远远不能适应广大用户对网络速度和带宽的要求。90年代中期后走向实用的光波分复用（）技术可以较好地利用光纤的宽带能力，是一种比较经济实用的扩大传输容量的方法，因而在近年来得到迅速发展，目前商品化的系统传输容量已达400Gb/s,实验系统则达到10Tb/s。然而，目前光纤传送的信息到了节点上还必须全部经过光/电转换，依靠电子设备进行互联和交换，再把电信号转换成光信号向下传输。光电转换和电子设备的速率限制了交换容量的提高，即形成所谓的“电子瓶

3、颈”。可以预计，建立在传输和OADM、OXC光节点基础上的全光网(-AONs)将成为占主导地位的新一代光纤通信网络，以其高度的透明性、兼容性、可重构性和可扩展性，满足当今信息通信容量急剧增长的需要。OADM是波分复用（）光网络的关键器件之一，其功能是从传输光路中有选择地上下本地接收和发送某些波长信道，同时不影响其它波长信道的传输。也就是说，OADM在光域内实现了传统的SDH（电同步数字层次结构）分插复用器在时域内完成的功能，而且具有透明性，可以处理任何格式和速率的信号，这一点比电ADM更优越。OADM的研究进展和技术水平500)this.style.ouseg(thi

4、s)">鉴于OADM在骨干网节点及本地接入中的重要作用，国内外各大学、公司和团体都展开了比较深入的研究，有力的推动了OADM商业化进程。美国于1994年开始的MO计划，包含基于声光可调谐滤波器结构的8波长通道OADM节点的研究。欧盟于1995年开始的ACTS计划中有COB（联合光干线通信网）和METON（光城域通信网）两个项目都与OADM有关，该计划对OADM器件进行了广泛而深入的研究。从商业化程度来看，目前Lucent公司已经研制出40×10Gb/s带有完善网络接口的OADM节点，并成功推向市场。其它如Alcatel，Siemens，NEC等公司也都有成熟产品推出。

5、目前国内对OAMD的研究也取得了很大进展，在863-300项目“中国高速信息示范网”中，大唐、武邮、中兴分别完成了8路波长，任意上下的OADM节点，具有完善的网络管理接口，可根据网络需求，对OADM进行灵活配置。二、OADM的技术原理OADM的物理模型如图1所示为OADM的基本原理示意图。一般的OADM节点可以用四端口模型来表示，基本功能包括三种：下路需要的波长信道，复用进上路信号，使其它波长信道尽量不受影响地通过。OADM具体的工作过程如下：从线路来的信号包含N个波长信道，进入OADM的“MainInput”端，根据业务需求，从N个波长信道中，有选择性地从下路端（D

6、rop）输出所需的波长信道，相应地从上路端（Add）输入所需的波长信道。而其它与本地无关的波长信道就直接通过OADM，和上路波长信道复用在一起后，从OADM的线路输出端（MainOutput）输出。网络设计对OADM的要求根据不同的组网设计、业务需求情况和资源配置，光网络对用于其中的OADM节点有一定的要求，主要集中在性能要求上，具体体现在以下几个方面：重构性、可扩展性、透明性以及多通道处理能力。500)this.style.ouseg(this)">此外，引入OADM对网络管理有利有弊。尽管OADM允许光信道的灵活管理，但其灵活性不是完全不受约束的，OADM带来的信

7、号恶化需要认真考虑。在网络目标与OADM的光性能上存在一个技术选择的平衡点。OADM中的主要参数主要参数有：信道间隔、信道带宽、中心波长、信道隔离度、波长温度稳定度、信道差损均匀性。OADM节点技术分类和比较OADM节点的核心器件是光滤波器件，由滤波器件选择要上/下路的波长，实现波长路由。目前应用于OADM中的比较成熟的滤波器有声光可调谐滤波器、体光栅、阵列波导光栅（A可分为固定波长OADM、半可重构OADM和完全可重构OADM。从实际应用上看固定波长OADM和半可重构OADM已可以应用于系统中，而在大型网络节点中可以上下任意波长信道的完全可重构OADM实现起来还有一

8、定难度。500)this.style.ouseg(this)">从OADM实现的具体形式来看，主要包括分波合波器加光开关阵列及光纤光栅加光开关两大类。1）分波合波器加光开关阵列这种结构的波长路由采用分波合波器，OADM的直通与上下的切换由光开关或光开关阵列来实现。其系统结构如图2所示。这种结构的支路与群路间的串扰由光开关决定，波长间串扰由分波合波器决定。由于分波合波器的损耗一般都比较大，所以这种结构的主要不足是插损较大。目前分波合波器多采用体光栅、多层介质膜和阵列波导光栅等器件。从物理上看分波器反过来用就成为合波器，当然在实际设计上分波器与合波器的考