上世纪90年代，DWDM技术凭借网络容量的显著提升，彻底革新了电信行业。然而，这些系统的主要问题在于其固定带宽；也就是说，连接在安装时就已经预先设定，任何后续更改都既复杂又昂贵。另一方面，IPTV或视频点播等服务所需的带宽是不可预测的，需要根据用户需求进行配置。显然，解决方案并非简单地增加容量，而是运营商必须能够快速、透明地重新配置其DWDM网络，以便根据具体情况在需要更高带宽的区域提供更大的带宽。因此，需要从静态系统过渡到动态可重构架构，而ROADM（可重构光分插复用器）技术正是在此发挥作用。. 
ROADM（路由分配分集）技术能够实现DWDM网络中灵活高效的带宽管理，根据流量需求提供和切换不同的DWDM信道（图1）。一些网络运营商已在其长途网络中部署了ROADM，最近也开始在城域网中部署。在光纤到光纤视频服务分发较为发达的北美和日本，ROADM的部署规模显著，但在欧洲仍相对少见。.
欧洲市场对ROADM的需求直到最近才出现。ROADM市场相当 
多元化，根据应用和网络类型的不同，制造商众多，技术也各不相同。本文将深入探讨该市场，并分析制造商提供的各种产品。
技术与应用。
广义而言，ROADM市场可分为两大应用领域。一方面，核心网中使用的骨干ROADM价格高昂，性能远超一般需求。另一方面，一些制造商专注于设计用于城域网应用的ROADM，这类应用正日益受到关注。显然，为城域网环境设计的ROADM必须比为长距离系统优化的ROADM更紧凑、更经济。因此，每种应用或网络环境所使用的技术都会有所不同。
在各种现有技术中，波长阻断器值得一提。结合可变光衰减器（VOA）和集成DWDM复用器/解复用器，可以将DWDM信号分成两条不同的路径（下行和直通），从而增加新的信道。图2示意性地展示了波长阻断器在ROADM中的应用。虽然波长阻断器的灵活性不如一些新型设计，但由于其成本较低，因此对于长距离网络而言，波长阻断器仍然是一个颇具吸引力的选择。大多数波长阻隔器采用液晶开关。这项技术此前已在《Conectrónica》杂志第59期（2002年7月，第10-16页）中详细介绍过。例如，JDSU、Xtellus和Avanex等公司的产品就采用了这项技术。与基于空间光学的设计相比，这项技术性能优异且成本更低。通过控制信道偏振，可以部分衰减或完全阻隔信道。此外，它还能以窄间隔（50/100 GHz）和高速率（10和40 Gbit/s）管理大量信道（128/64）。
然而，对于城域网应用而言，基于液晶的器件仍然过于昂贵。以环形网络中的上下路复用器为例，JDSU和NeoPhotonics提出了一种基于平面光路（PLC）的二维ROADM，该器件包含易于集成到硅芯片上的开关、光栅和其他组件。目前基于PLC的ROADM具有低插入损耗和大带宽，能够在100 GHz信道间隔下实现40 Gbit/s的传输速率。它们通常使用任意波形发生器（AWG）进行滤波（复用/解复用），微秒级开关、波长监测器和可变光放大器（VOA）进行动态信道均衡。图3展示了此类器件的一个示例。
然而，尽管PLC技术具有集成优势，但其在可重构性和可扩展性方面存在局限性，随着比特率的提高和信道间隔的减小，这些局限性会变得更加明显。虽然调查预测未来两年内，70%的ROADM开发仅需二维功能，但未来情况将截然不同。基于液晶的技术本质上允许两种工作状态，这取决于信号偏振。因此，构建一个1x2开关很容易，但要实现1x4方案需要两级电路，而1x8方案则需要三级电路。这增加了系统的复杂性（降低了可扩展性），并带来了显著的功耗损失。因此，需要采取不同的方法。
为了实现完全可扩展性，一些制造商正在采用微机电系统 (MEMS) 技术，该技术能够开发波长选择开关 (WSS)。这些器件可以选择 DWDM 信号的一个或多个波长，然后将其重定向到一个或多个输出端口。这种多维解决方案能够以灵活高效的方式同时管理 ROADM 的上下路通道。例如，Capella 公司生产 1x9 和 9x1 配置的 10 端口 WSS 器件，分别提供 100 GHz 频段的 45 个通道和 50 GHz 频段的 96 个通道，用于城域网和骨干网应用（图 4）。其他开发基于 MEMS 器件的公司包括 Xtellus、DiCon 和 JDSU。
最后，我们想重点介绍 Optium 公司开发了一种基于硅基液晶 (LCoS) 技术的 WSS，该技术也应用于消费级 LCD 显示器。 LCoS 由有源矩阵 CMOS 背板控制的液晶层构成。与 MEMS 不同，它没有移动部件，因此对振动不敏感。此外，它每个通道拥有大量像素，从而能够实现色散补偿等高级功能，并通过软件进行性能优化。图 5 展示了此类器件的示例。
商业案例：
一年多前，Network Strategy Partners, LLC 对使用 ROADM 解决方案与固定 OADM 进行了经济效益比较分析。在该分析中，他们以 Cisco ONS 15454 ROADM 系统为例进行了案例研究。研究结果表明，与传统解决方案相比，ROADM 能够节省成本（资本支出和运营支出），尤其是在流量需求不确定、快速增长且容量大的网状网络中。图 6 展示了部分结果，证实了在网络中安装 ROADM 能够带来正的投资回报率，并提高网络管理的可扩展性和灵活性。
弗朗西斯科·拉莫斯·帕斯夸尔，电信工程博士，
瓦伦西亚理工大学正教授。
