光分插复用器(OADM)

精品文档 1欢迎下载 OADMOADM 工作原理和应用工作原理和应用 一 一 OADMOADM 概念与性能概念与性能 1 1 OADMOADM 概念概念 光分插复用器 optical add drop multiplexer 简写为 OADM 其定义为对多波长光信号 一种能从中分出单个光波长信号 或将单个光波长信号加入到多波长光信号中的光波分复用设备 光 分插复用 OADM 可以看作是 OXC 的功能简化 OADM 光分插复用器 是一种用滤光器或分用器从波分复用传输链路插入或分 光信号的设 备 它是光传送网 OTN 的关键网元 可以不经光 电 光转换和电 处理 就能实现波分复用信道的分插功能 也就是说 OADM 在光域实 现了传统的电 SDH 分插复用器在时域内完成的功能 因而在光网络 中有着极大的应用前景 OADM 在光域内实现传统的电 SDH 分插复用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 这一点比在 SDH 网络中所用的电 ADM 分插复用器 更优越 分插在这里的解释是上路和下路的意思 上路的意思就是在进入 到光分插复用器的光信号中 新增加一种或多种波长的信道 和其 他的信道一起复用到光纤中 下路的意思就是在进入到光分插复用 器的光信号中 去掉一种或多种波长的信道 其他无关的信道直接 通过光分插复用器 下路的信道直接转到设备中进行业务处理了 精品文档 2欢迎下载 不是截断的意思 工作结构示意图 2 2 OADMOADM 的主要性能的主要性能 衡量 OADM 的性能主要有 1 容量大小 OADM 的端口数量 即支持的链路数 每端口可容纳的波长数 量和可以上下路的波长数量 这些参数反映出 OADM 节点的容量 2 业务接入及汇聚能力 OADM 应能开放式的支持多业务 对任何厂家的 SDH 设备 STM N 信 精品文档 3欢迎下载 号进行透明接入 包括 STM 1 4 16 64 256 还可承载其它格式 的光信号 如 ATM 业务或 POS 包括 STM 1c 4c 16c 64C 以太网业 务 支持 100M GBE 10GBE 业务的接入 企业互联业务 ESCON 光 纤通道 FC 其它业务方面 提供灵活的多速率接口 可以承载 45Mbit s 2 5Gbit s 之间的任意速率业务 汇聚多个低速率信号为 高速率信号 如 4 155M 4 622M 4 2 5G 等 3 多种粒度的业务调度能力 OADM 应能实现波长级和子波级的调度管理 灵活地对上下路的 通道进行动态配置 根据此功能 OADM 可分成两种 一种是固定上 下路的 OADM 即只能上下一个或几个固定波长的 OADM 另一种是可 动态重构的光分插复用设备 ROADM 它可以通过网管软件远程控 制网元中的 ROADM 子系统实现上下路波长的配置和动态调整 早期 的 ROADM 只有波长级的调度管理 新的高端 ROADM 设备可实现波长 级和子波级的调度管理 4 模块性 光网络应有良好的扩展性 因此节点的模块性是衡量 OADM 升级 能力的一个重要标准 波长数的增加 在 X 如 32 波内可任意增 加和配置 没有限制 今后随着网络业务的发展 可根据需要 在 不影响现有业务的情况下进行波长的在线升级 以充分满足未来业 务发展的需要 精品文档 4欢迎下载 5 支持保护倒换的能力 应支持 OSC 通道 应支持光通道 1 1 保护 通道共享保护和环网 的复用段保护倒换等 另外 保护倒换时间也是重要指标 网络运 行出现故障时 环形网应能在 50ms 之内快速恢复所承载的业务 6 色散管理能力 在进行 40Gb s 传输或 2 5Gb s 10Gb s 混合传输时 要实现长 距离传输或者考虑保护时的较长距离传输 必须考虑色散受限等因 素 在系统中运用色散管理技术 进行宽带色散补偿 可以实现高 速长距离传输 满足信号的系统传输要求 7 网管能力 OADM 应该具有良好的网元管理能力 网管系统具有友好 易于 操作的用户界面 支持网元层 网元管理层和网络管理层的多层次 管理 具有标准的 ITU T 告警管理 性能管理 安全管理 配置管 理 维护管理和系统管理功能 二 二 OADMOADM 的构成和种类的构成和种类 OADM 的构成 一个传统的 OADM 由三部分构成 光解复用器 光复用器和介 于它们之间的一种重构方法 即在光解复用器 光复用器和一系 列进行信号分插的端口之间进行路径重构的方法 MUX 将波长 通道 继续和那些来自上路端的通道一起经解复用端口传输出去 进行复用后传输至一根输出光纤 而DEMUX 在输入光纤上将波 精品文档 5欢迎下载 长进行分离后传输至端口 这一重构过程可通过光纤跳线或光开 关实现 即将光导向 MUX 或下路端 所有经过 OADM 的光通路都 被称为直通光路 而在 OADM 节点被上路或下路的光通路则被称 为分插光路 OADM 的种类 1 光开关型 OADM 光开关型 OADM 的基本结构 原理 输入的 WDM 光信号首先由解复用器把各个波长分开 利用光开关可动态地选择上下路波长 最后由复用器将多波长信 号复用到同一链路中输出 这种方案的优点在于结构简单 可动 态重构 上下路的控制比较方便 是应用较多的一种结构 精品文档 6欢迎下载 b 图是由光开关矩阵组成 N N 光开关价格昂贵 首次投资 大 该方案的主要优势在于 上 下路波数数目很多时 成本相 对较低 方便未来过渡到 OXC 劣势在于 上 下路波数较少时 成本仍然高 模块化程度较差 高成本部分在初期就必须部署 否则会成为升级的瓶颈 2 阵列波导光栅 AWG 型 OADM 结构示意图 左图适合静态路由的 OADM 结构 上下固定波长 信号从 AWG 左端第一端口输入 经过 AWG 解复用 需要下路的波长在输 出端直接到下路端口 不需要下路的波长环回到AWG 对应的输 入端 和上路波长一起经 AWG 复用 从端口输出 完成分插复 用功能 右图适合动态路由 可以任意选择一个或几个波长上下路 这 精品文档 7欢迎下载 种结构的最大优点在于 AWG 既起到了波分解复用的功能 又起 到波分复用的功能 使结构紧凑 成本下降 提高AWG 的隔离 度 降低串扰是这种结构应解决的问题 单个 AWG 环回 OADM 结构 单个 AWG 双向解复用一复用 OADM 方案 由阵列波导光栅 AWG 和光滤波器及光环形器组成的一种新 颖的双向 OADM 其最大的优点是具有双向传输和上下路的功能 适用于双向自愈环形网 精品文档 8欢迎下载 原理 在光环行器中 光只能沿一个方向传输 从端口1 输 入的的信号沿顺 或逆 时针方向传输 到端口2 输出 而端 口 2 入的信号 也只能沿同一方向传输 到下一端口输出 如图 所示 从西到东的多波长信号输入到光环形器 在环行器中沿顺 时针方向传输 到端口 2 输出 进入 AWG 的端口 4 在 AWG 中 多波长信号被解复用 单波长信号从右边的输出端口1 2 3 输出 然后 需要在本地下路的信道直接下路 直通的信道环回 如图中 AWG 右边的端口 1 环回到端口 5 端口 3 环回到端口 7 与上路信道 端口 6 一起被 AWG 沿相反方向复用 从左边 的端口 8 输出 经过光带通滤波器 OBPF1 和环行器后进入输出 光纤 从东到西向的传输和分插复用经历类似的过程 3 光纤光栅和光环形器的 OADM 光纤光栅和光环形器的 OADM 结构如图所示 由光环行器 光纤 精品文档 9欢迎下载 布喇格光栅 FBG 和光开关构成 输入的 WDM 信号经开关选路 送入某 FBG 每个 FBG 对准波 分复用的一个波长 被 FBG 反射的波长经环形器下路到本地 其他的信号波长通过 FBG 经环形器跟本地节点的上路信号波长 合波后输出 每个光纤光栅对准波分复用的一个波长 n 个波 长需要 n 个光纤光栅 通过光开关的控制来进行选择 若节点不 需要上下路 两个光开关置在最下端 信号直通过去 这个方案 同样可以根据开关状态和 FBG 来任意选择上下话路的波长 但 只能选择一个波长下路 多个 FBG 串联构成的 OADM 结构 可同时上下路多个波长 这种结构通过微调光纤光栅的折射率 来达到调谐反射波长的目的 这样串联m 个光纤光栅 就可实 精品文档 1