光网络ROADM的R&S架构和B&S架构

上个世纪90年代中期，光通信系统专门用于传输电话网络产生的语音流量。电话流量的特性非常适合环形拓扑结构，如下图所示环形拓扑。

然而，互联网的出现改变了这一逻辑。对于互联网用户来说，与邻近地区相比，他们更有可能在不同的城市甚至不同的国家/地区访问互联网内容。因此，光网络从 1980 年代的环形和点对点拓扑演变为当前的网状拓扑，并伴随相干技术的发展，传输和网络技术的结合构建了更高效的光网络。Mesh结构如下图所示。

在上述多维节点中，光路的转发由称为可重构分插多路复用器 （ROADM） 的器件来搞定。ROADM的主要组成部分是波长选择开关（WSS），其逻辑示意图如下：

在上图中，作为多路复用器的WSS，WSS 能够从其任何输入端口选择任何一组波长并将其引导至输出端口。作为解复用器WSS，WSS 能够从其输入端口选择任何一组波长，并将其引导至任何输出端口。

多路复用器工作的WSS的物理结构如下图所示。

在Front-End optics光器件 之后，输入的WDM信号通过衍射光栅进行波长解复用。Back-End Optics光器件将多个波长引导到一个反射镜上，该反射镜能够在空间上将每个波长引导到所需的输出端口。反射器可以基于微机电机器 （MEMs） 或硅基液晶 （LCoS） 技术构建。输出衍射光栅（每根输出光纤一个）对输入的WDM信号进行多路复用，并将其发送到相应的输出端口。

多个 WSS 和功率分配器(splitters)相结合，可以设计出两种主要 ROADM 架构：ROADM R&S和ROADM B&S。

• R&S ROADM 架构：WSS 放置在输入光纤和输出光纤上。R&S架构避免了高度ROADM中的过度功率分配；
• B&S ROADM 架构。功率分配器放置在输入光纤上，WSS 放置在输出光纤上。R&S架构具有较好的成本效益，并减少了窄带滤波。

通常来说，R&S架构优于B&S架构，因为它为N维大节点提供更低的插入损耗。但是， 相比R&S架构，B&S架构避免了额外的滤波和偏振相关的损耗。此外，从经济角度来看，B&S节省了N*WSS，方案上更实惠。