【摘 要】
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WDM(波分复用)光网络解决了端站到端站之间海量数据的传输问题,却无法处理中继站点业务上传与下载的问题。随着5G的到来,中继站点的业务转发量势必会越来越大,因此WDM光网络必须向OTN(光传送网)光网络发展。OTN光网络在WDM基础上增加了电交叉和光交叉,光交叉技术的核心设备即是ROADM(可重构光分插复用器),ROADM能在全光域内通过远程配置实现波长的上下与重构。相比WDM光网络,ROADM组
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WDM(波分复用)光网络解决了端站到端站之间海量数据的传输问题,却无法处理中继站点业务上传与下载的问题。随着5G的到来,中继站点的业务转发量势必会越来越大,因此WDM光网络必须向OTN(光传送网)光网络发展。OTN光网络在WDM基础上增加了电交叉和光交叉,光交叉技术的核心设备即是ROADM(可重构光分插复用器),ROADM能在全光域内通过远程配置实现波长的上下与重构。相比WDM光网络,ROADM组建的OTN光网络在中继站点更加灵活,上下业务无需OEO光电转换,能承载更大容量的业务,同时建网成本也更低,具有更高的经济价值。目前市面上的ROADM系统主要是过于复杂并且维度不够。系统过于复杂会导致ROADM系统内连纤困难;维度不够会导致无法大规模组网。为了应对ROADM设备的这些问题,本文设计了一种支持20维同时支线路合一的高集成度ROADM板卡。本文首先阐述了ROADM系统和WSS(波长选择开关)技术的工作原理,然后介绍了ROADM系统的应用场景并抽象出ROADM板卡的系统结构;再以ROADM的系统结构为参考设计出了ROADM总体硬件结构框架,从控制芯片选型出发,逐步介绍了主要功能模块的特性并设计了其接口电路;之后根据ROADM系统的实际功能分模块进行软件设计,详细介绍了WSS、EDFA、OPM(光性能监控)以及TRANSCEIVER等功能模块的实现过程;最后对实现的ROADM板卡进行详细的光学指标测试和系统功能测试。测试结果表明,该ROADM板卡客户侧和线路侧的输入输出光功率误差在0.5dB范围内并且对应的客户侧端口可以准确的实现波长的上下与重构;客户侧满配时可以在15min内发现各端口的拓扑逻辑;同时OPM功率均衡的误差小于0.5dB;线路侧的激光安全进程的实现只需EDFA模块,有效的解决了OSC实现时的死锁问题。
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