Передача сигнала
Трибутарные потоки, передаются на уровень OTN для формирования сигнала, после чего следующим шагом будет отправка его по оптической части сети ROADM.
Оптическая часть сетевого элемента ROADM состоит из оптических коммутаторов и линейных усилителей. В основу архитектуры ROADM положены две основные концепции, первая базируется на фиксированных блокираторах длины волны (WB), а вторая представляет собой селективный коммутатор длин волн (WSS).
Блокираторы длины волн - Подход с грубой силой
Этот метод был первым из представленных на рынке. С входа ROADM все длины волн разделяются на два разных сигнала, как это показано на рисунке 3.
Рисунок 3: Архитектура блокировки длин волн в ROADM
Первый сигнал отправляется на блокиратор длин волн и проходит через него на следующий сетевой элемент ROADM. Второй сигнал отправляется в компонентный блок ROADM. Для каждой длины волны, которая перенаправлена в компонентный блок, эта же длина волны должна быть блокирована в модуле WB. Модуль WB состоит из оптического демультиплексора, серии программируемых аттенюаторов (один для каждой длины волны) и мультиплексора. Как можно видеть на рисунке, все длины волн, перенаправленные в компонентный блок ROADM, демультиплексируются и проходят через блок мониторинга оптических параметров (OPM) для того, чтобы убедиться, что длины волн имеют одинаковую оптическую мощность. Общий программируемый аттенюатор находится на входе мультиплексора для выравнивания мощности оптического сигнала.
После того как сигналы переданы на следующий сетевой элемент ROADM следующим шагом будет вставка новой нагрузки. Трафик вставляется из входящего компонентного сигнала ROADM. Каждая длина волны измеряется и нормализуется таким образом, чтобы ее можно было скомбинировать с трафиком проходящим через ROADM. OPM обеспечивает одинаковую мощность для всех длин волн, перед тем как передать сигнал на следующий сетевой элемент ROADM.
Селективный коммутатор длин волн: Эволюция roadm
Технология WSS представляет собой важный шаг, поскольку каждая длина волны может коммутироваться индивидуально (т.е. нет необходимости в модуле WB). Как показано на рисунке 4, мультипортовый коммутатор может перенаправить любую длину волны на любой порт. С такой реализацией каждый ROADM выступает в роли сетевого элемента со множеством степеней свободы и не нуждается в предварительной настройке, как это было бы в случае архитектуры с WB.
Рисунок 4: Архитектура ROADM WSS
В архитектуре WSS каждая длина волны является коммутируемой. Она может быть направлена на выходной порт ROADM (экспресс) или на компонентный выход. Экспресс порт производит смешивание новых компонентных сигналов, которые направляются на выходной порт ROADM. Эта функция продемонстрирована на рисунке 5. Как и в архитектуре WB, выход контролируется OPM и длины волн могут подвергаться необходимой подстройке, таким образом, обеспечивается плоскостность выходного сигнала во всем спектре.
Рисунок 5: Работа WSS в ROADM
Масштабируемость технологии roadm
Как было описано в предыдущих разделах, технология ROADM используется для динамической коммутации длин волн либо с входного порта на компонентный выход либо для прямого прохождения на экспресс выход ROADM (экспресс маршрутизация). На стороне компонентных сигналов сигналы не только могут быть выведены, но они также могут быть вставлены в поток на выбранной длине волны. Так каким же образом эта технология может быть масштабируемой?
Это достижимо с помощью правильной компоновки WB или WSS архитектуры. Соединяя строительные блоки между собой, производители сетевых элементов могут создавать множество систем, которые в мире ROADM известны как сетевые элементы со множеством степеней свободы. Как показано на рисунке 6 возможно создать такой сетевой элемент, который позволит коммутировать любую длину волны в любое оптическое кольцо. Эта функциональность дает провайдерам возможность объединить множество колец в одну сеть и обеспечить соединение между кольцами в смешанной архитектуре.
Рисунок 6: Сетевая архитектура: ROADM со множеством степеней свободы