DWDM技术原理及发展趋势

　　2.1 PDH

　　早期的光传输系统采用准同步数字体系PDH，是在原有模拟电话网的基础上引入PCM（脉冲编码调制）数字传输技术发展起来的，采用比特填充和码位交织的方法将低速率等级的信号复合成高速信号。

　　PDH系统的基群信号采用同步时分复用方式，其他高次群的复用均采用准同步（或称异步）的时分复用方式。

　　PDH系统包括欧洲、北美和日本3个地区性的速率等级标准，如表所示。

　　表 1.1 1 PDH码速率

　　从20世纪70年代初期至80年代，PDH系统和设备在数字网中获得大规模的推广应用。但是随着光纤通信技术的发展，以及用户对通信业务需求的增加，PDH的弱点也越来越明显。

　　（1）3种速率标准互不兼容，不利于国际互通的发展。

　　（2）没有世界性的标准光接口规范。各个厂家自行开发的专用光接口互不兼容，限制了联网的灵活性，增加网络的复杂性和运营成本。

　　（3）PDH是建立在点对点传输基础上的复用结构。只支持点对点传输，无法满足复杂网络组网。

　　（4）运行、管理和维护必须依靠人工的数字信号交叉连接和停业务测试进行，无法满足现代通信网对监控和网管的需求。

　　（5）随着速率的增加，采用PDH技术实现高次群复用的难度明显增大，不能适应光纤数字通信大容量超高速率传输发展的需要。

　　2.2 SDH

　　20世纪80年代中期，由美国贝尔通信研究所提出了同步光网络（SONET）的概念。1988年，原CCITT（ITU-T的前身）接受了SONET的概念，形成了世界统一的传输网技术标准，并重新命名为同步数字体系（SDH）。

　　SDH信号采用同步复用方式和灵活的复用映射结构。各种不同等级的码流在帧结构净负荷内规律排列，净负荷与网络同步，只需借助相应软件，即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号，也就是所谓的一步解复用特性。

　　SDH系统的速率规范如表所示。

　　表 1.1 2 SDH信号等级

　　SDH规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型特性，提供了一个国际支持框架，在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。这种传输网易于扩展，适于新电信业务的开展，并且使不同厂家生产的设备互通成为可能。SDH设备的光接口符合ITU-T G.957和ITU-T G.691建议，该标准对工作中心波长没有特别规定。

　　但是，当传输速率超过10Gbit/s后，系统色散等不良影响将加重长距传输的难度，同时，SDH系统是基于单波长的时分复用系统，单波长传输无法充分利用光纤的巨大带宽，因此，在骨干网，引入了WDM技术，极大的扩大了光纤的传输容量。

　　2.3 WDM

　　WDM又叫波分复用技术，是新一代的超高速的光缆技术，所谓波分复用技术，就是在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，让数据传输速度和容量获得倍增，它充分利用单模光纤的低损耗区的巨大带宽资源，采用合波器，在发送端将不同规定波长的光载波进行合并，然后传入单模光纤。在接收部分将再由分波器将不同波长的光载分开的复用方式，由于不同波长的载波是相互独立的，所以双向传输问题，迎刃而解。根据不同的波分复用器（分波器，合波器X可以复用不同数量的波长。

　　通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.4nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。