萬江濤 任海云
摘要:作為一種新興的現(xiàn)代通信技術(shù),現(xiàn)代光纖通信有著其他通信材料難以比擬的優(yōu)勢,SDH與WDH就是這個領(lǐng)域運用較為廣泛的兩種技術(shù)體系。本文通過介紹SDH與WDM的定義、特點、最新技術(shù)及其發(fā)展方向,對SDH與WDM進行了初步的探究,進而從這兩類新技術(shù)在本地骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)、長途干線傳輸網(wǎng)絡(luò)、寬帶城域網(wǎng)以及寬帶接入網(wǎng)等不同通信環(huán)境中的應(yīng)用進行了研究。
關(guān)鍵詞:SDH和WDM;現(xiàn)代光纖;通信工程
近年以來,隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)較快地發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也得到長足的進步,通信工程技術(shù)的發(fā)展日新月異。不論是在居民日常的生活,工作中,還是在突發(fā)自然災(zāi)害的情況下,現(xiàn)代通信技術(shù)得到越來越普遍的應(yīng)用,所起的作用也越來越大,尤其是其在突發(fā)事件中通信方面的應(yīng)用,由此可見,我們一定要加快光纖通信技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。
一、SDH和WDM的基本概況
以往我們采用的傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)體系是是準同步的數(shù)字體系,即 PDH,但是隨著信息社會對信息通信的要求越來越高,這個體系已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸要求,在這種背景下,一方面同步的數(shù)字體系,即SDH逐步得到開發(fā)和廣泛的運用;另一方面隨著光纜在我們的現(xiàn)代通信中大量得到應(yīng)用,大容量通信的情況也越來越多,波分復(fù)用,即WDM在實踐中得到廣泛的運用。
所謂的同步數(shù)字體系,就是一種取代了準同步數(shù)字系列的新型數(shù)字傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)體制,這種體系主要是針對現(xiàn)代光纖傳輸?shù)?,其形成的基礎(chǔ)是同步光網(wǎng)絡(luò)標準,可以將信號固定在網(wǎng)絡(luò)中的幀結(jié)構(gòu)中,再以一定的高速率在通信光纖中傳送。同步數(shù)字體系在電路層中對信號進行復(fù)用與上下。最新的SDH體系已經(jīng)運用到適用于傳輸純的IP業(yè)務(wù)的POS等新技術(shù)。SDH體系的發(fā)展方向是向著高速化邁進, 新一代的SDH將在已經(jīng)投入通信工程中運用的SDH基礎(chǔ)上實現(xiàn)速率的飛躍。
波分復(fù)用則是一種在光纖中同時傳輸波長有所不同的信號的現(xiàn)代通信技術(shù)。它的工作原理就是將各類波長不一的信號運用光發(fā)射機進行發(fā)送,再復(fù)用在同一根光纖上,在其節(jié)點處對耦合的信號進行解復(fù)用處理。在波分復(fù)用新技術(shù)中,值得一提的是光纖的WDM光傳輸,該系統(tǒng)將是光傳輸領(lǐng)域的一個全新的發(fā)展方向。當前WDM的發(fā)展趨向多波化,可以進行不需要格式的高效率IP 傳輸?shù)腎P OVER WDM技術(shù)已經(jīng)進行實質(zhì)性的研究,在大容量的WDM體系中也已經(jīng)大量運用到G.655的光纖。而傳輸設(shè)備也逐步從單一化演變?yōu)槎嘣⒕C合化趨勢。
由此可見,波分復(fù)用是一種基于光層上的復(fù)用,而同步數(shù)字體系則是在電層上的復(fù)用,這兩種技術(shù)有著很大的區(qū)別。波分復(fù)用主要通過OADM對光信號進行直接的上下處理,而無需通過OE的轉(zhuǎn)換。尤其是具備摻餌光纖放大器的波分復(fù)用還以在無光中繼的情況下進行距離較長的光傳輸。
兩者的區(qū)別是,SDH,全稱為“數(shù)字同步序列”,主要采用分插復(fù)用來對E1(2M)、E3、T3、STM-1~STM-64等等級數(shù)據(jù)進行傳送。且可以對各種類型的數(shù)據(jù)如:ATM、E1、FE、GE等類型的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一封裝傳輸,兼容性較強;WDM,稱為波分服用系統(tǒng),有DWDM和CWDM之分,主要通過光波信號的頻率來區(qū)分不同的波道用于傳送信號,其可以承載包括SDH、FCOM、GE等大顆粒業(yè)務(wù)的傳送,主要用于省際和省內(nèi)傳送網(wǎng)絡(luò)。
二、SDH與WDM在通信工程中的主要應(yīng)用
在長途干線傳輸網(wǎng)絡(luò)中,SDH從一開始出現(xiàn)就因其具備同步的復(fù)用能力、較為靈活的電路上下與強大的網(wǎng)管能力而受到廣泛的關(guān)注,繼而在出現(xiàn)有標準的光接口之后, 各個生產(chǎn)廠家的設(shè)備可以互通,同步數(shù)字體系的傳輸網(wǎng)成了各大運營商的??墒? SDH在長途傳輸網(wǎng)絡(luò)中每一個主交換中心之間的距離不能太長,因為光纜如果以直埋方式進行敷設(shè),今后出現(xiàn)擴容不論在經(jīng)濟上還是技術(shù)上都難以將光纜取出再增加芯數(shù)。這種情況下我們可以將SDH和WDM結(jié)合起來組成一個系統(tǒng),既不必增加光纜的數(shù)量,也無須對設(shè)備進行升級,只需要新開一些波長的信號,就可以滿足將傳輸容量成倍甚至十幾倍的擴大。
在本地的骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)中,考慮到其容量較小,如果采用WDM會實現(xiàn)最高的經(jīng)濟價值, 甚至無需EDFA技術(shù)就可實現(xiàn)一個環(huán)網(wǎng)的連接。而且數(shù)量中等的波長也可以使設(shè)備自身在升級、維護與備份管理等處理方面都具備一定的潛力, 當然,其價格也會比一般的大容量干線WDM體系更便宜。
在寬帶城域網(wǎng)中,SDH因為在本地的骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)成功應(yīng)用,因此在寬帶城域網(wǎng)中也得到普遍的應(yīng)用。同步數(shù)字體系主要通過ADM對各種業(yè)務(wù)進行上下處理,而在某些業(yè)務(wù)量超大的入網(wǎng)點則運用DXC將各個波長的信號進行交叉連接。當然,由于寬帶城域網(wǎng)的各個基站距離比本地的傳輸網(wǎng)絡(luò)還要短, 因此也多用于經(jīng)濟較為發(fā)達的大中城市,其用戶的節(jié)點較多,對數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)馁|(zhì)量也有較高的要求, 而接入網(wǎng)中的信號格式也是多種多樣的, 此種情況下運用WDM就可以將各類信號與相應(yīng)的波長進行匹配,在匹配過程中需要能夠避免延時和誤碼的現(xiàn)象出現(xiàn),所以一般而言,要避免信號復(fù)用到固定直接地把各類信號匹配到相應(yīng)的波長上,所以一般而言,要有效的避免因為信號復(fù)用的幀格式。由于以太網(wǎng)所支持的簡易網(wǎng)絡(luò)升級,以及對新應(yīng)用和數(shù)據(jù)類型處理的靈活性、網(wǎng)絡(luò)的可伸縮性,使得以太網(wǎng)在城域和接入層面得到了廣泛的應(yīng)用,由過去的10Mbit/s以太網(wǎng)向100Mbit/s、1Gbit/s發(fā)展。隨著多業(yè)務(wù)節(jié)點概念的提出,作為長途/城域傳輸?shù)腟DH系統(tǒng),對以太網(wǎng)接口就更為重要。目前,2.5Gbit/s SDH 設(shè)備開始支持100Mbit/s 以太網(wǎng)接口。由于GE 進行長途還存在著一定的局限性。目前還需要封裝在SDH 幀結(jié)構(gòu)中,10Gbit/s系統(tǒng)對GE的支持更是成了各廠商的競爭熱點。從目前技術(shù)看,一種是采用VC-4-8C相鄰級聯(lián)技術(shù),采用8個相鄰的VC-4傳輸,這種方式占用的帶寬是固定的,由于GE 的帶寬最多才是1Gbit/s,至少會造成 1個VC-4 浪費,而實際上以太網(wǎng)的帶寬是動態(tài)的,平均帶寬可能遠遠低于1Gbit/s ,可能造成帶寬更大的浪費。
在寬帶接入網(wǎng)中,調(diào)制解調(diào)器、不對稱的數(shù)字用戶線與光纖同軸的電纜混合網(wǎng)等仍然還是當前的個人用戶接入到因特網(wǎng)與有線電視的首要選擇,企業(yè)大用戶則多偏向于使用局域網(wǎng)接入,這類接入就多以SDH體系進入傳輸網(wǎng)中,其ADM技術(shù)可以提供多種接口,靈活地滿足不同用戶的各類寬帶需求。
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