摘要: 以往在传输网络中普遍采用的是准同步数字体系( PDH) , 随着信息社会的到来, 它已不能满足现代信息网络的传输要求, 因此同步数字体系( SDH) 应运而生。 本文探讨了SDH 和WDM 技术在现代光纤通信中的应用。
　　关键词:光纤、同步( SDH) 、复用(WDM)
　　Abstract: the past in transmission network is widely used in synchronous digital system must (PDH), with the coming of information society, it can't meet the modern information network transmission requirements, so synchronous digital system (SDH) came into being. This paper discusses the SDH WDM technology and the application in the modern optical fiber communication.
　　Keywords: optical fiber, synchronous (SDH), reuse (WDM)
　　
　　
　　中图分类号：[TN913.7]文献标识码：A文章编号：
　　1 SDH 和WDM 在技术原理上的异同
　　SDH( 同步数字系列) 是取代PDH( 准同步数字系列) 的新数字传输网体制, 主要针对光纤传输, 是在SONET( 同步光网络) 标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中, 复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH 在电路层上对信号进行复用和上下。
　　WDM( 波分复用) 是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要工作原理是将各种波长的信号用光发射机发送后, 复用在一根光纤上, 在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM 是基于光层上的复用, 和SDH 在电层上的复用有着很大的区别。它通过OADM 进行光信号的直接上下, 无需经过OE转换。拥有EDFA( 掺饵光纤放大器) 的WDM 可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
　　2 􀀁 SDH 和WDM 在长途干线网和本地骨干网中的应用
　　2.1 长途干线传输网
　　SDH 从一出现就以其同步复用能力、灵活的电路上下和强大的网管受到关注。在有了标准的光接口后, 各厂家设备能够互通, SDH 传输网成了运营商们的宠儿。可是, SDH 长途传输网中每个MSC( 主交换中心) 之间的距离太长,光缆一旦以直埋的方式敷设, 今后遇到扩容, 想将光缆取出增加芯数不仅十分困难, 而且投资上也不允许。
　　如果使用SDH 和WDM 结合的系统, 不必增加光缆, 也不用对设备升级, 只需新开几个波长的信号即可满足要求, 形成Nx2.5Gbit/s 的光信道, 传输容量一下子扩大了几倍甚至几十倍。
　　2.2 本地骨干传输网
　　与长途干线传输网相比, 本地骨干传输网相对容量小, 在该层面上采用WDM 的经济价值最高, 甚至无需EDFA 就可做到一个环网的连接。数量中等的波长也使设备本身在升级、维护、备份、管理等方面都有潜力可挖, 同时, 其价格一般也比大容量的干线WDM 系统更易于让人接受。
　　3 SDH 和WDM 在宽带城域网和接入网的应用
　　3.1 宽带城域网
　　由于在本地骨干传输网中的成功, SDH 在宽带城域网中的应用也已经很普遍, 它通过ADM 进行各种业务的上下, 在某些业务量特别巨大的POP( 入网点) 点用DXC 将信号交叉连接。
　　城域网各基站距离较本地传输网还要短, 仅限于经济较发达的大城市。这些城市的用户节点多,对信号质量要求高, 接入网中信号格式多样, 因此WDM 更显得游刃有余。它能够直接把各种信号匹配到波长上, 避免了因信号复用到固定帧格式而造成的延时和误码。
　　3.2 接入网
　　Modem( 调制解调器) 、ADSL( 不对称数字用户线) 和HFC( 光纤同轴电缆混合网) 仍是当前个人用户接入Internet 和有线电视的主要选择, 企业大用户则偏向LAN( 局域网) 接入。这些接入一般以SDH 进入传输网。许多ADM 可以提供灵活的155, 140,2Mbit/s 和64kbit/s 的接口, 满足不同带宽需求的用户( 将不同格式的信号固定在SDH 帧中) 。
　　以某市由联通建设的传输接入网一期工程为例, 见图1。
　　
　　图1 本地传输接入网网络拓扑结构
　　
　　该市城域汇接层主要由光纤传输系统和业务汇接点( POP) 组成, 能提供电路、ATM􀀁FR、IP、和话音业务汇接传输功能, 以市区现有的交換机房、传输枢纽楼机房和几个位置较重要、条件较好的基站作为POP 点, POP 点之间尽量用直达的管道光缆连接。汇接层由于是用于业务接入的, 因此, 其网络结构要相对稳定和安全, 建议采用环型拓扑结构。
　　用户接入层即用户通过有线和无线方式完成到POP 点接入, 用户可直接从POP 点接入, 也可通过光缆箱接入到POP 点, 或与相邻用户和基站组成环型号接入到POP点。
　　对于POP点上的数据进入传输环网的问题, 则可以这样解决: 以一个ONU ( 光网络单元) 与一个ADM 相对应,ONU 的用户接口负责把各种各样的用户数据接入ONU,而它的传输接口通过一个内置在ONU设备中的传输单元把这些信号统一为标准SDH信号传送至ADM。
　　4􀀁SDH 和WDM 的新技术
　　4.1 POP( IP OVER SDH) 和IP OVER WDM
　　POS用PPP( 点对点协议) 对IP 数据包封装, 然后映像到SDH 的帧内, 再通过SDH 复用设备将这些SDH 信号送到光纤上传输。与IP OVER ATM 相比,POS 在传输效率和通透量上都要优于前者。但IP 数据包有不定长的特点, 固定封装会造成延时, 同时在网络流量控制上也比较差。POS 比较适合于传输纯IP 业务。
　　IP OVER WDM 是不需要任何格式的高效率IP传输方式。它将IP 直接在光波上传输, 避开ATM 交换机和SDH 复用设备, 采用有一定交换互连功能的线速路由器, 这样不仅减少了各级网络之间的冗余部分, 简化网管, 还便于设备维护和升级。
　　4.2 无纤WDM 光传输
　　Lucent 的贝尔实验室在1999 年推出的Wave Star OpticAir 无纤DWDM 系统向人们提供了一个光传输全新的发展方向。
　　5􀀁在工程应用中的最新发展方向
　　5.1 SDH 向高速化迈进,WDM 则向多波化发展
　　虽然在工程式应用中SDH 的传输速率己经达到10Gbit/s, 但最近Lucent 和Nortel 己经向全世界展示了在实验室中达到的新一代SDH 速率40Gbit/s。
　　5.2 适用于WDM 的G.655 光纤开始大量使用
　　在中国光纤市场上, G.652 光纤曾经一度是运营商和设计者们的主要选择。但G. 652 光纤在1510nm 波长上存在大色散, 造成在高速传输下中继距离过短, 因此, 在WDM 系统出现以后, 人们把目光转移到了G.655 上。G.655 克服了G.652 的色散受限和G.653 无法进行波分复用的缺点, 是大容量WDM 系统的最佳选择。
　　5.3 􀀁传输设备从单一化向多元化、综合化演变
　　EGI 通信公司的XDM(X代表DXG, D代表ADM,M代表WDM) 设备能在一个小小的设备子架中完成DXG、ADM、IP 与ATM 交换和光DEDM 上的OADM 功能, 而这些功能组件全部集中在一个1m 左右的机柜中。可以说, 这种XDM 设备是未来光传输网络设备发展的典型代表。
　　结束语：
　　随着光缆在现代通信的大量应用以及大容量通信的要求波分复用(WDM) 也逐步被采用。本文简要介绍了SDH和WDM的技术在组网中发挥的重要作用。
　　
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。