关于ROADM的入门科普 _ROADM

如今我们所处的时代，是流量爆炸性增长的时代。4K/8K、VR/AR轮番上阵，5G、WiFi-6加速普及，对整个通信承载网络，带来了巨大的带宽压力。
想要应对这样的压力，目前看来只有一个办法，那就是将整个网络全面光纤化，建设大一统的全光网络。

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全光网络，也称全光网，英文名是All-Optical Network，AON 。这是一种网络传输和交换过程全部通过光纤实现的网络，中间不需要进行光信号和电信号的转换。
打个比方：
传统电网络，也就是铜线网线连接的网络，我们可以把它看成公共汽车交通网，存在时间长，分布广泛。
而光网络，采用的是光纤传输，速率更快，带宽更高。我们可以把它看成地铁交通网。
所谓“全光网”，就是把整个公交系统，全部替换成地铁。

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怎么样？是不是看上去超赞？
然鹅，这么一个宏大的工程，是不可能在短期内完成的。
按行业大佬们的规划，全光网的演进过程分为三个阶段：第一阶段，骨干和传输光纤化；第二阶段，接入网光纤化；第三阶段，传输节点引入光交换，即引入ROADM和OXC 。
哎哟，本文的主角——ROADM，出现了嘛。别急，先晾在这，我们继续往下说。
第一阶段的骨干和传输光纤化，很容易理解，就是把网络骨干线路的路由器、交换机全部换成光通信设备，引入WDM（波分复用）/OTN（光传送网），把铜缆网线全部换成光纤。
第二阶段的接入网光纤化，更简单，就是使用PON（无源光网络）系统，把家里的ADSL网线（电话线）上网，全部换成光纤宽带接入。这也就是我们常说的FTTx（例如FTTH，Fiber To The Home，光纤入户），也称接入网的“光进铜退” 。
第三阶段，传输节点引入光交换（ROADM和OXC）。这一阶段很容易被人忽视，但是重要性不亚于前两个阶段。它是我们今天文章讨论的重点。
大家应该知道，光纤通信有一个很重要的特点，就是——“一站到底” 。
光纤作为一根“玻璃管道”，里面传输的是光信号，很难附加信号和提取信号。一条光线路，通常只能从起点站上车，到终点站才能下车。

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光纤的特点：“一站到底”
相比之下，铜线网线里传输的是电信号，电信号的“上下车”要方便得多。

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电信号的特点：容易交换，容易“上下车”
为了能容纳更多“乘客”，光纤通信引入了WDM波分复用技术，将不同波长的光，塞在一根光纤里，然后进行传输。

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WDM，Wavelength Division Multiplexing
WDM是最常见的光层组网技术，但它本质上仍然是一个点到点的线路系统。
那么问题来了，城市交通（通信网络）是复杂的多节点网络，有很多的车站，如果地铁只支持点到点的传输，那么中间车站的乘客怎么办呢？下了地铁再换乘公交吗？

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地铁：速度快，但是站点死板公交：速度慢，但是站点灵活
如果采用“地铁换乘公交”的方式，既增加了复杂度，也形成了速率和带宽瓶颈。
于是，我们就会想到，可以建设更多的地铁换乘站，让乘客实现中间站点上下车，以及地铁线路之间的无缝换乘。

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所有站点改造成“地铁换乘站”
而咱们今天要说的ROADM技术，就是“地铁换乘站”的专有技术。
ROADM，可以念做“肉德姆”，英文全称比较长，也比较烧脑，是Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexers，可重构光分插复用器。
介绍ROADM之前，我们先看看FOADM 。FOADM是Fixed OADM，固定式光分叉复用器。它比ROADM更早出现，目的是一样的，为了实现乘客的上车、下车。
FOADM分为串型和并型。下图是并型的简单原理示意图：