光分插复用器(OADM)

OADM工作原理和应用
一，OADM概念与性能
1，OADM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，不是截断
的意思。

工作结构示意图：
2. OADM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。

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，OADM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。

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。

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，就可实现上下任意数目的波长的能力。

链接地址：
插复用器（OADM）的原理和应用）。