摘要主要讲述了同步和复用技术在当代的通信工程中的应用。
关键词：光纤，同步(SDH)，复用(WDM)
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O/E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。
1SDH和WDM在长途干线网和本地骨干网中的应用
1.1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N×2.5Gbit/s的光信道,传输容量一下子扩大了几倍甚至几十倍。
1.2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。
2SDH和WDM在宽带城域网和接入网的应用
2.1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。
2.2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。
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,以市区现有的交换机房、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。
3SDH和WDM的新技术
3.1POP(IPOVERSDH)和IPOVERWDMPOS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IPOVERATM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。IPOVERWDM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。
3.2无纤WDM光传输
Lucent的贝尔实验室在1999年推出的WaveStarOpticAir无纤DWDM系统向人们提供了一个光传输全新的发展方向。
4在工程应用中的最新发展方向
4.1SDH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。
4.2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。
4.3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。
结语
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。而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。
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