淺談SDH和WDM在通信工程中的應用

萬江濤 任海云

摘要：作為一種新興的現代通信技術，現代光纖通信有著其他通信材料難以比擬的優勢，SDH與WDH就是這個領域運用較為廣泛的兩種技術體系。本文通過介紹SDH與WDM的定義、特點、最新技術及其發展方向，對SDH與WDM進行了初步的探究，進而從這兩類新技術在本地骨干傳輸網絡、長途干線傳輸網絡、寬帶城域網以及寬帶接入網等不同通信環境中的應用進行了研究。

關鍵詞：SDH和WDM；現代光纖；通信工程

近年以來，隨著我國經濟的持續較快地發展，科學技術也得到長足的進步，通信工程技術的發展日新月異。不論是在居民日常的生活，工作中，還是在突發自然災害的情況下，現代通信技術得到越來越普遍的應用，所起的作用也越來越大，尤其是其在突發事件中通信方面的應用，由此可見，我們一定要加快光纖通信技術的發展與創新。

一、SDH和WDM的基本概況

以往我們采用的傳統的傳輸網絡體系是是準同步的數字體系，即 PDH，但是隨著信息社會對信息通信的要求越來越高，這個體系已經難以滿足現代通信網絡的信息傳輸要求，在這種背景下，一方面同步的數字體系，即SDH逐步得到開發和廣泛的運用；另一方面隨著光纜在我們的現代通信中大量得到應用，大容量通信的情況也越來越多，波分復用，即WDM在實踐中得到廣泛的運用。

所謂的同步數字體系，就是一種取代了準同步數字系列的新型數字傳輸的網絡體制，這種體系主要是針對現代光纖傳輸的，其形成的基礎是同步光網絡標準，可以將信號固定在網絡中的幀結構中，再以一定的高速率在通信光纖中傳送。同步數字體系在電路層中對信號進行復用與上下。最新的SDH體系已經運用到適用于傳輸純的IP業務的POS等新技術。SDH體系的發展方向是向著高速化邁進, 新一代的SDH將在已經投入通信工程中運用的SDH基礎上實現速率的飛躍。

波分復用則是一種在光纖中同時傳輸波長有所不同的信號的現代通信技術。它的工作原理就是將各類波長不一的信號運用光發射機進行發送，再復用在同一根光纖上，在其節點處對耦合的信號進行解復用處理。在波分復用新技術中，值得一提的是光纖的WDM光傳輸，該系統將是光傳輸領域的一個全新的發展方向。當前WDM的發展趨向多波化，可以進行不需要格式的高效率IP 傳輸的IP OVER WDM技術已經進行實質性的研究，在大容量的WDM體系中也已經大量運用到G.655的光纖。而傳輸設備也逐步從單一化演變為多元化、綜合化趨勢。

由此可見，波分復用是一種基于光層上的復用，而同步數字體系則是在電層上的復用，這兩種技術有著很大的區別。波分復用主要通過OADM對光信號進行直接的上下處理，而無需通過OE的轉換。尤其是具備摻餌光纖放大器的波分復用還以在無光中繼的情況下進行距離較長的光傳輸。

兩者的區別是，SDH，全稱為“數字同步序列”，主要采用分插復用來對E1（2M）、E3、T3、STM-1~STM-64等等級數據進行傳送。且可以對各種類型的數據如：ATM、E1、FE、GE等類型的數據進行統一封裝傳輸，兼容性較強；WDM，稱為波分服用系統，有DWDM和CWDM之分，主要通過光波信號的頻率來區分不同的波道用于傳送信號，其可以承載包括SDH、FCOM、GE等大顆粒業務的傳送，主要用于省際和省內傳送網絡。

二、SDH與WDM在通信工程中的主要應用

在長途干線傳輸網絡中，SDH從一開始出現就因其具備同步的復用能力、較為靈活的電路上下與強大的網管能力而受到廣泛的關注，繼而在出現有標準的光接口之后, 各個生產廠家的設備可以互通，同步數字體系的傳輸網成了各大運營商的。可是, SDH在長途傳輸網絡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，今后出現擴容不論在經濟上還是技術上都難以將光纜取出再增加芯數。這種情況下我們可以將SDH和WDM結合起來組成一個系統，既不必增加光纜的數量，也無須對設備進行升級，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絡中，考慮到其容量較小，如果采用WDM會實現最高的經濟價值, 甚至無需EDFA技術就可實現一個環網的連接。而且數量中等的波長也可以使設備自身在升級、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。

在寬帶城域網中，SDH因為在本地的骨干傳輸網絡中已經成功應用，因此在寬帶城域網中也得到普遍的應用。同步數字體系主要通過ADM對各種業務進行上下處理，而在某些業務量超大的入網點則運用DXC將各個波長的信號進行交叉連接。當然，由于寬帶城域網的各個基站距離比本地的傳輸網絡還要短, 因此也多用于經濟較為發達的大中城市，其用戶的節點較多,對數據信號傳輸的質量也有較高的要求, 而接入網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象出現，所以一般而言，要避免信號復用到固定直接地把各類信號匹配到相應的波長上，所以一般而言，要有效的避免因為信號復用的幀格式。由于以太網所支持的簡易網絡升級，以及對新應用和數據類型處理的靈活性、網絡的可伸縮性，使得以太網在城域和接入層面得到了廣泛的應用，由過去的10Mbit/s以太網向100Mbit/s、1Gbit/s發展。隨著多業務節點概念的提出，作為長途/城域傳輸的SDH系統，對以太網接口就更為重要。目前，2.5Gbit/s SDH 設備開始支持100Mbit/s 以太網接口。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 幀結構中，10Gbit/s系統對GE的支持更是成了各廠商的競爭熱點。從目前技術看，一種是采用VC-4-8C相鄰級聯技術，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，而實際上以太網的帶寬是動態的，平均帶寬可能遠遠低于1Gbit/s ，可能造成帶寬更大的浪費。

在寬帶接入網中，調制解調器、不對稱的數字用戶線與光纖同軸的電纜混合網等仍然還是當前的個人用戶接入到因特網與有線電視的首要選擇，企業大用戶則多偏向于使用局域網接入，這類接入就多以SDH體系進入傳輸網中，其ADM技術可以提供多種接口，靈活地滿足不同用戶的各類寬帶需求。

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