传输与组网系统

光交叉连接 / ROADM

OXC / Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer · OXC / ROADM
图解OXC / ROADM

定义

在光层实现波长级的路由与上下话,无需逐跳光电转换。

图解

电交换要把光变回电再变回光 · 光交换直接让光「拐弯」电分组交换(Spine-Leaf)Spine 电交换机LeafLeafLeafO-E-OO-E-OO-E-O每一次跨 Leaf 通信都要经过两次光电转换,带来功耗与时延代价:电交换芯片本身就是整机最大的功耗与成本项优点:分组化灵活,任意端口可互通光电路交换(OCS)光交换矩阵MEMS / 硅光 / 液晶 / 压电节点 A节点 B节点 C光信号在矩阵内部直接切换,全程不落地成电信号带宽与协议无关,切换本身几乎不耗电代价:电路交换,切换有毫秒级建立时间适合大块流量(训练任务调度),不适合细粒度突发
电交换与光交换 电交换的代价藏在「O-E-O」这三个字母里:每一跳都要把光信号变回电、处理完再变回光。OCS 让光在矩阵内部直接拐弯,带宽与协议解耦、切换几乎不耗电,代价是电路交换固有的建立时间,因此更适合训练任务这类大块流量调度。
同样一根光纤,靠不同波长塞进更多路信号 · 间隔越窄,通道越多,器件越难做CWDM20nm8–9 波LWDM / MWDM2–4.5nm16 波量级DWDM0.8nm40 波以上波长由左至右递增(示意);实际 DWDM 波长间隔按 ITU-T 栅格划分,并有 50GHz / 100GHz 等不同栅格。
波分复用的波长梳 三种波分方案的核心差别是波长间隔:CWDM 间隔 20nm,激光器温漂容忍度高、成本低;DWDM 间隔 0.8nm 级,通道数最多但对激光器波长精度与温控要求最严。LWDM/MWDM 是介于两者之间的过渡方案,在接入与城域场景里兼顾成本与容量。

说明

ROADM(可重构光分插复用器)是光传送网中实现波长级调度与上下路的设备,配合光交叉连接(OXC)可以在光域内完成波长的灵活调度,减少不必要的电层处理。

它与 OCS 的关系可以这样理解:ROADM 是长距光网络里的波长级调度设备,OCS 是数据中心内基于光开关的端口级切换设备,两者都遵循「尽量在光域处理、减少光电转换」的同一逻辑,但应用场景与粒度不同。

ROADM 的核心器件包括波长选择开关(WSS)、光放大器与光开关,因此它是波分器件产业链的重要出口之一。

关键数字

波长级调度ROADM 的处理粒度
WSS核心器件
与 OCS 同源逻辑减少光电转换

关键要点

  • 是光传送网实现灵活组网的核心节点设备。
  • 与光电路交换(OCS)在数据中心网络中的应用形成呼应,思路一致、场景不同:ROADM 面向运营商波长级调度,OCS 面向集群内端口级重配置。
← 上一个词条光传送网 下一个词条 →全光网