ROADM

A reconfigurable optical add-drop multiplexer (ROADM) is a form of optical add-drop multiplexer that adds the ability to remotely switch traffic from a WDM system at the wavelength layer. This allows individual wavelengths carrying data channels to be added and dropped from a transport fiber without the need to convert the signals on all of the WDM channels to electronic signals and back again to optical signals.

The main advantages of the ROADM are:

The planning of entire bandwidth assignment need not be carried out during initial deployment of a system. The configuration can be done as and when required.

ROADM allows for remote configuration and reconfiguration.

In ROADM, as it is not clear beforehand where a signal can be potentially routed, there is a necessity of power balancing of these signals. ROADMs allow for automatic power balancing.

ROADM functionality originally appeared in long-haul DWDM equipment, but by 2005, it began to appear in metro optical systems because of the need to build out major metropolitan networks in order to deal with the traffic driven by the increasing demand for packet-based services.

The switching or reconfiguration functions of a ROADM can be achieved using a variety of switching technologies including MEMS, Liquid crystal, thermo optic and beam-steering switches in planar waveguide circuits, and tunable optical filter technology.

ROADM的工作原理如下圖所示，A、B、C為一個WDM系統中的三個站點，其中A、C為光終端複用設備（OTM），B為一個ROADM站點。A站發送的業務承載在λ1~λ5波長上，在這裏波長就好比是列車車廂，業務就是裝在車廂中的貨物。在B站，波長λ3和λ5下路，而波長λ6和λ9攜帶新的業務上路，從而在B站點實現波長直通（λ1，λ2，λ4），波長下路（λ3，λ5）和波長上路（λ6，λ9）。如果需要改變B站的上下路和直通波長，只需要通過軟件配置即可，硬件上不需要做任何變動。

上圖所示的只是一個具有2個線路方向的ROADM，又稱二維ROADM。而在環間相交、相切節點，往往同時有多個方向的業務進出，通過組合，可以實現多個線路方向的波長重構，又稱多維ROADM。就好像一個四通八達的立體交通樞紐，可以實現任意方向的車輛調度。目前工程上已應用有最大九維ROADM。

“ROADM”又稱可重構的光分插複用器，是指一種網絡元素（或稱節點），通過遠程的重新配置，可以動態上下業務波長，並且，業務波長的功率也是可以管理的。ROADM的組成模塊隨應用的不同而不同。不過大多數ROADM都具有這裏列出的模塊。

ROADM節點的主要功能模塊包括：

1、前置和後置光放大器。

2、光業務信道（OSC）的生成和終結。

3、波長下路。

4、波長上路。

5、節點內部聚合信道或單信道的功率監控，可在節點內多處進行。

6、可用/不可用和可選波長的監測，整個節點內的光信號的信噪比監測。

7、上下路和直通波長的功率/衰減控制。

8、色散補償。

9、前置和後置放大器的增益均衡。

“ROADM”一段時間曾經是通信產業中的一個“熱門”詞彙。網絡節點採用ROADM後，網管系統可以控制某個波長通過這個光節點或者從本地端口下路，終結於這個光節點的光轉發器。ROADM系統中，至少可以在兩個端口之間交換波長。直通口支持普通WDM信號，這時本地端口可以是任意波長或者某個已知波長。ROADM還有更多的功能，如可以連續控制每一個波長的光功率。

ROADM系統可以給服務提供商們提供一系列的好處：快捷的業務指配、更加自動化的處理、簡化的網絡規劃和施工，更為強大的網絡監控能力和網絡擴展能力。然而，雖然人們預測它將成各種類型的通信網中的完整的網元，但是ROADM目前仍然處於二線位置。

網絡以及業務都需要考慮成本，正是在價格問題上，ROADM沒能過關。因此，服務提供商們目前還不願投錢進去。

ROADM的特點是可以通過軟件進行波長指配，實現業務、波長的調度。另一種可實現光分插複用功能的器件是FOADM（固定光分插複用器）。其上下業務的波長是固定的，不能通過網管配置，只能選擇某個或某些固定的波長信道進行分插複用，網絡一旦配置和建設完畢就不能對上下路的波長進行調整，站點升級會中斷業務。

與FOADM相比，ROADM具有以下優點：