1 华信咨询设计研究院有限公司，杭州 310014
2 中国移动通信集团湖北有限公司，武汉 430000
【目的】光交叉连接（OXC）技术解决了光传送网（OTN）系统电交叉能力不足的部分问题以及固定光分插复用器（FOADM）/可重构光分插复用器（ROADM）板卡间复杂的手工连纤和调度不灵活问题。文章研究了如何在OTN城域网（MAN）中引入OXC技术提升网络的灵活性，并解决了OXC过于集中带来的一些网络安全问题。
【方法】文章介绍了OXC技术的优势，综述了现网OTN系统的架构以及承载业务的安全配置模式。通过建立各种OXC应用模型，比较分析了各类模型的灵活性和安全性等。
【结果】在现网中进行测试，并总结各类模型评价指标，找出了最优的应用方案。
【结论】文章创新地提出了一种基于OXC的全光MAN建设模型以促进OXC技术的应用发展，加强算力间的调度能力，形成算网一体化新型基础设施，为用户提供了低时延、高可靠、端到端的算力连接。
全光城域网 光传送网 光交叉连接 可重构光分插复用器 固定光分插复用器 all-optical MAN OTN OXC ROADM FOADM
1 中通服咨询设计研究院有限公司，南京 210019
2 连云港职业技术学院，江苏 连云港 222000
针对现有光传送网（OTN）专线承载网络存在的时延性能差、业务开通效率低以及网络智能化程度低等问题，文章提出了新一代政企专线承载网络组网策略，给出了100/200 Gbit/s、分组增强型OTN、OTN集群和可重构光分插复用器（ROADM）/光交叉连接（OXC）等传输新技术应用的建议，并将相关成果应用在某运营商政企专线承载网络商用部署中。结果表明，新一代政企专线承载网络具有显著的经济和社会效益，该运营商网络重点金融方向时延性能达到了业内领先，专线业务开通平均时长由以往60天缩短至15天，同时还具备业务端到端自动开通能力。
政企专线 光传送网 可重构光分插复用器 光交叉连接 government enterprise dedicated line OTN ROADM OXC
科锐安通讯技术(上海)有限公司, 上海 201203
线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用, 而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)及色度色散(CD)的干扰, 对OSNR性能有重要的影响, PMD及CD的干扰对系统OSNR造成的劣化即为PMD、CD的OSNR代价。探讨了OSNR的不同测试方法, 并针对通信设备制造商在实验室对OSNR进行测试的需求, 搭建了一种OSNR及PMD、CD干扰代价的自动化测试平台。利用该平台对CFP2-DCO的OSNR及PMD、CD的OSNR代价进行了测试, 并进一步测试得到叠加PMD、CD干扰后的OSNR代价及PMD、CD与OSNR的关系曲线。测试结果表明: PMD、CD的干扰越大, 通信系统对OSNR的要求越高, 因此应尽量降低系统的PMD、CD干扰, 从而可以优化系统性能, 提高通信质量。
数字相干光模块 密集波分复用 可重构光分插复用器 光信噪比 光传送网 偏振模式色散 色度色散 digtal coherent opic module dense wavelength division multiplexing reconfigurable optical add drop multiplexer optical signal-to-noise ratio optical transmission network polarization mode dispersion chromatic dispersion
科锐安通讯技术(上海)有限公司, 上海 201203
线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用, 而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。对OSNR的不同测试方法进行了探讨, 并针对通信设备制造商在实验室对OSNR容限进行测试的需求, 提出了一种对CFP2-DCO的OSNR指标自动化测试的方法, 测试了发射端根升余弦(RRC)滤波器滚降(roll-off)系数的设置以及接收端载波相位恢复(CPR)窗口大小的设置对OSNR的代价, 并结合实际对roll-off和CPR窗口大小的选择进行了分析。测试结果表明, 对于QPSK的几种调制模式, RRC的roll-off值的选取对OSNR的代价几乎可以忽略; 对于16QAM调制模式, RRC的roll-off为0.5时, OSNR的代价最小; 对于8QAM调制模式, roll-off值为0.2时, OSNR代价最小; 对于Differential QPSK模式, 选用比较窄的8 symbols的窗口可以获得最好的性能。而对于相邻通道没有OOK调制和DCF的系统, non-differential算法可以起到好的效果。该测试方法对通信设备制造商的DWDM及ROADM系统性能测试及评估具有指导及借鉴意义。
数字相干光模块CFP2-DCO 密集波分复用 可重构光分插复用器 光信噪比 前向纠错 光传送网 digital coherent optical module CFP2-DCO DWDM ROADM OSNR FEC OTN
苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
针对下一代光传输网络的演进和升级，文章探讨了存在的问题和挑战，并提出了一些应对策略和思路，包括: 建议采用光收发器分离来应对日益增长的网络业务流量的非对称性; 采用频域子波段虚级联技术支持新老两代光传输技术的共存，实现密集波分复用(DWDM)光网络向灵活频谱光网络的平滑演进; 探讨无色、无向、无阻塞、无栅格可重构光分插复用器(ROADM)在光网络中的使用和替换策略，以及新老ROADM节点间的互联互通问题; 探讨光网络中新型大有效面积、超低损耗光纤的替换问题和策略等。
光网络升级 光网络演进 流量非对称性 频域子波段虚级联技术 超低损耗光纤 可重构光分插复用器 optical network upgradation optical network migration bidirectional asymmetry of network traffic flows sub-band virtual concatenation ultra-low loss fibers ROADM
1 邯郸学院信息技术研究所, 河北 邯郸 056005
2 中国联通邯郸市分公司, 河北 邯郸 056000
为了满足全光网络中大容量数据上传、下载的需求, 提出了一种结合波分复用(WDM)、偏振复用(PDM)以及空分复用(SDM)的可重构光分插复用器(ROADM), ROADM使光分插复用器(OADM)上传、下载的能力提升了12倍。对基于WDM和PDM的OADM进行实验搭建和性能分析, 结果表明, 基于WDM和PDM的OADM不仅能够实现密集WDM, 还能稳定地实现PDM, 主要输出端口的偏振态稳定度达到0.01, 偏振分束器输出端的快、慢轴分光比接近1∶1, 插入损耗小于9 dB。对基于光子灯笼(PL)和SDM的OADM进行模型搭建, 分别实现了6种模式和3种模式的复用, 结果表明, 基于PL和SDM的OADM不同模式间的有效折射率差大于6×10-4, 模间串扰小、隔离度高。
光通信 可重构光分插复用器 偏振复用 光子灯笼 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 100601
1 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074
2 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 武汉 430074
针对光网络的智能化发展需求, 在自主研制的1×9可变带宽波长选择开关的基础上, 设计了一种多维ROADM(可重构光分插复用器)节点, 并采用两种固定带宽波长的信号(10 Gbit/s和1 Tbit/s)对该节点的各项性能进行了测试。实验结果表明：该ROADM节点具备无向、无色、无阻塞和无栅格等四无特征。
可变带宽波长选择开关 可重构光分插复用器 无向、无色、无阻塞、无栅格 tunable bandwidth wavelength selective switch ROADM colorless directionless contentionless and gridless
可重构光分插复用器(ROADM)和多维光交叉连接(OXC)作为实现下一代动态全光网络的关键设备受到了光通信领域研究机构和产业界的高度重视。1×N 端口波长选择开关(WSS)是目前及下一代ROADM 的核心器件。针对现有WSS 存在的光学系统复杂、系统插损与端口串扰大，以及端口数和通道数有限等不足，提出一种具有通带调谐灵活性的基于硅基液晶处理芯片(LCoS)的1×32 高端口数WSS。通过软件远程控制LCoS 上加载的全息相位图像，使光通信C 波段密集波分复用(DWDM)信号中任意一个或一组波长灵活切换至任意输出端口输出，各波长通道切换独立可控。研究结果表明：系统插入损耗为5 dB~25 dB；栅格为100 GHz 时波长信道的3 dB 带宽均为40 GHz；带宽从50 GHz 起连续可调，调谐步长1 GHz。这一研究为M×N 高端口数WSS 的研制奠定了坚实的理论实验基础。
光通信 波长选择开关 硅基液晶空间光调制器 可重构光分插复用器 激光与光电子学进展
2015, 52(12): 120605
清华大学电子工程系清华信息科学与技术国家实验室，集成光电子学国家重点实验室, 北京 100084
随着光网络规模的不断扩大，多维度可重构光分插复用器(ROADM)已成为下一代通信网络的关键节点技术。然而由于无阻塞的高维度交换矩阵的实现代价高，不对称的交换架构(即光节点内部存在不连通的端口)可能被广泛应用。为解决考虑端口连通性限制的路由与波长分配问题，建立了其整数线性规划(ILP)模型，并提出了3种考虑端口连通性(IPCA)的动态路由机制，包括基于K最短路(KSP)的IPCA(IPCA-KSP)机制、IPCA-Dijkstra机制与全路径搜索机制。仿真显示，全路径搜索机制采用枚举的方法可找到最短路径，但其阶乘量级的复杂度是无法容忍的。基于IPCA-SKP机制不能保证找到最短路径，且仅在小规模网络比较有效。而IPCA-Dijkstra机制通过修正经典Dijkstra算法的路径搜索过程，能够以较低的复杂度找到最短路径。
光通信 光网络动态路由 整数线性规划 可重构光分插复用器 不对称交换 端口连通性限制
