Page 100 - 无线通信技术创新与应用

Innovation and Application of Wireless Communication Technology
无线通信技术创新与应用

（三）电层及光层调度技术
进入 21 世纪，随着光网络功能的进一步增强，其系统架构也越来越复杂，
出现具有多个环网或者网状网（mesh）拓扑结构，需要多个光纤（即多个维度）

之间的光交换。得益于大规模集成电路的发展，电层交换技术的发展远远领先光
交换，由此诞生了一种基于电层交换的光网络系统，即 OTN，并很快适应了通
信传输网的发展需求。2010 年以后，光网络趋向复杂，OTN 技术也在不断自我
变革，出现了增强型 OTN 技术，以适应复杂环网和 mesh 网带来的架构与技术

变迁。2013 年，CCSA 牵头制定了《分组增强型光传送网（OTN）设备技术要
求》等国家行业标准，将 SDH 交叉、分组交换、ODU 交换统一纳入分组增强型
OTN 设备中，集成了 OTN/SDH/PKT3 种业务调度功能。在 100Gbit/s 光传送技
术刚刚开始成熟商用的今天，业界已全面展开对超 100Gbit/s（beyond 100 Gbit/s）

光传送技术的研究。未来的 OTN 需要具备任意业务的承载能力，同时光层的
flexgrid 技术变革也正驱动着 OTN 向灵活性演进，能够根据传送的业务流量和传
送距离灵活选择光调制方式、光频谱资源大小、载波数量等参数，以达到最优化
高效的网络配置。

虽然 OTN 在不断自我变革以应对新兴网络发展潮流，但依旧有其难以逾越
的技术瓶颈。随着 OTN 交叉容量的增加，其 ODSP 功耗线性增加，且只能通
过减小芯片纳米工艺数值来降低功耗，如 16nm 工艺向 10nm 演进。随着后摩尔
时代的到来，集成电路的集成度提升也将达到极限，芯片散热成为最终限制，

功耗已经很难继续降低。未来大容量电交叉的功耗势必给运营商机房运作带来
极大压力。此外，电交换需要 O/E 及 E/O，带来了相对较高的时延。因此，产
业界还是希望技术允许时将交换功能从电域转到光域，这被称为全光交换，并
希望将此作为构建全光网的基础。全光交叉最早的实现路线是延续早期对波长

的光上下路复用（OADM），继续对光波长（光频谱）进行功能增强的波长交
换与调度，即可重配 OADM（ROADM）。至 2010 年前后，波长交换的业界
主流商用架构演进成为基于多个 1×N 波长选择交换单元（WSS）构成的多维
ROADM（MD-ROADM），每个 WSS 也与本地上下路的交换单元连接，进行

波长的上下路（可重配）。根据本地上下路的不同实现方式，可以有波长无关
（colorless）、方向无关（directionless）、无阻塞（contentionless）特性的一种
或多种。CDCROADM 就是指具有全部 3 种特征的 ROADM。现阶段，产业界主

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