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技术

　　波分复用（WDM）是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器（亦称合波器，Multiplexer）汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；

在接收端，经解复用器（亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer）将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

　　WDM本质上是光域上的频分复用FDM技术。

每个波长通路通过频域的分割实现，每个波长通路占用一段光纤的带宽。

WDM系统采用的波长都是不同的，也就是特定标准波长，为了区别于SDH系统普通波长，有时又称为彩色光接口，而称普通光系统的光接口为"

白色光口"

或"

白光口"

。

　　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0.2nm到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

概念

　　WDM（WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用）是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。

每个信号经过数据（文本、语音、视频等）调制后都在它独有的色带内传输。

WDM能使电话公司和其他运营商的现有光纤基础设施容量大增。

制造商已推出了WDM系统，也叫DWDM（密集波分复用）系统。

DWDM可以支持150多束不同波长的光波同时传输，每束光波最高达到10Gb/s的数据传输率。

这种系统能在一条比头发丝还细的光缆上提供超过1Tb/s的数据传输率

优势

　　DWDM的一个关键优点是它的协议和传输速度是不相关的。

基于DWDM的网络可以采用IP协议、ATM、SONET/SDH、以太网协议来传输数据，处理的数据流量在100Mb/s和2.5Gb/s之间，这样，基于DWDM的网络可以在一个激光信道上以不同的速度传输不同类型的数据流量。

从QoS（质量服务）的观点看，基于DWDM的网络以低成本的方式来快速响应客户的带宽需求和协议改变。

科技在日益更新，现在在国家干线，省级干线以及市级干线用1600G，800G以及400G的也比比皆是。

拿1600G为例：

理论上，在光缆完全具备的情况下，一根光纤能走160条10G业务。

大大提高了光纤利用率。

当然对光缆的要求也很高，理论值和实际值是有偏差的，实际应用中为了避免故障率很少在同一根光纤上用百个信道的业务。

Win32设备驱动程序体系结构

现状：

　　目前，由于需要支持新的业务和新的PC外部设备类型对驱动程序开发造成了新的挑战。

新型总线增加了设备的数量和对设备驱动程序的需求。

设备上各种功能的不断增加使驱动程序的开发变得越来越复杂。

同时，快速反应的交互式应用程序要求将软件和硬件紧密的结合在一起。

1997年，在用于Windows95和WindowsNT的统一的Win32驱动程序模型（WDM）有了进一步的发展，将这些因素全部考虑在内。

WDM允许使用一个单一的驱动程序源（x86二进制）来同时在Windows95和WindowsNT中实现对新的总线和新设备的支持。

目标

　　WDM的关键目标是通过提供一种灵活的方式来简化驱动程序的开发，使在实现对新硬件支持的基础上减少并降低所必须开发的驱动程序的数量和复杂性。

WDM还必须为即插即用和设备的电源管理提供一个通用的框架结构。

WDM是实现对新型设备的简便支持和方便使用的关键组件。

　　为了实现这些目标，WDM只能以WindowsNTI/O子系统提供的一组通用服务为基础。

WDM改进了由一组核心扩展构成的功能实现对即插即用、设备电源管理、和快速反应I/O流的支持。

除了通用的平台服务和扩展外，WDM还实现了一个模块化的、分层次类型的微型驱动程序结构。

类型驱动程序实现了支持通用总线、协议、或设备类所需的功能性接口。

类驱动程序的一般特性是为逻辑设备的命令设置、协议、和代码重用所需的总线接口实现标准化提供必要的条件。

WDM对标准类接口的支持减少了Windows95和WindowsNT所需的设备驱动程序的数量和复杂性。

硬件支持

　　微型驱动程序允许通用类驱动程序的扩展实现对特定设备协议或物理编程接口的支持。

例如，一个微型驱动程序可以被用于实现对IEEE1394总线类驱动程序的扩展，用于对特定主机控制器编程接口的支持。

微型驱动程序非常易于开发，因为它们可以通过简单的扩展通用的类驱动程序接口功能来实现。

尽管微型驱动程序设计简便，但是重复使用微型驱动程序模块所带来的优点也可以通过对标准设备编程接口的支持来实现。

USB主机控制器接口（OpenHCI或UHCI）就是这方面的一个例子。

　　模块化的WDM体系结构灵活统一的接口使操作系统可以动态的配置不同的设备驱动程序模块来支持特定的设备。

模块化的WDM体系结构灵活统一的接口使操作系统可以动态的配置不同的驱动程序模块来支持特定的设备。

一个典型的驱动程序堆栈由通用设备、协议、和用特定协议和特定总线的微型驱动程序联接的总线类驱动程序构成。

例如，操作系统可以配置一个驱动程序堆栈来支持这样一个照相机，它的命令是用图象类定义的，并且它是根据来自IEEE1394总线类的功能控制协议（FCP）类而发表的。

这种灵活性还使其可以很容易的支持一个多功能设备，仅需简单的实现一个微型驱动程序将多功能硬件与几个设备类的接口相连接。

动态构造WDM驱动程序堆栈是实现即插即用设备支持的关键。

系统应用

　　WDM服务使实现一个用于WindowsNT和Windows95快速反应的模型成为可能。

WDM提供了多个执行优先级包括核心态和非核心态线程、IRQ级别、和被延缓的程序调用（DPC）。

所有的WDM类和微型驱动程序都作为核心态（第0层）的特权级线程（不会被CPU调度程序中断）执行。

32个IRQ级可以被用于区分硬件中断服务的优先级。

对于每个中断，DPC被排入队列等到被启用中断的IRQ服务例程完成后再执行。

DPCs通过有效的减少中断被禁止的时间，使系统对中断的响应获得了很大的提高。

对于使用多处理器的基于x86的PC系统，在Windows　NT下对中断的支持是以Intel的多处理器规范1.4版本为基础的。

软件应用

　　对于需要活动的多媒体的应用程序，WDM在核心态提供了快速反应的接口来处理I/O流。

WDM的流接口是通过标准的WDM类接口提供出的。

对于WDM，一个多媒体流完全可以用一个或多个软件过滤器和设备驱动程序来处理。

为了加速对I/O流的处理，WDM流可以直接对硬件进行访问，避免了由于进行非核心态和核心态之间的转换而造成的延迟，并且还省取了对中间I/O缓冲区的需要。

　　要充分利用WDM提供的优点，建议你使用即插即用兼容的电源管理输入、声音、图形、和使用USB和IEEE1394的存储外围设备。

　　WDM驱动程序可以在WindowsNT上与现有的WindowsNT驱动程序共存，也可以在Windows95上与现有的Windows95驱动程序共存。

现有的WindowsNT和Windows95驱动程序将继续被支持，但是却不能使用WDM的先进优点。

由微软提供的可扩展的WDM类驱动程序是支持新设备的最好选择。

在开始开发一个新的WDM类驱动程序之前，硬件开发者应当请教微软公司以取得对特定设备类的支持信息。

一旦有可能，就采用仅编写一次类驱动程序，然后通过使用WDM的微型驱动程序来将其扩展成针对特定硬件接口的驱动程序的方法

WDM技术的原理及其应用与发展

吴海西

摘 

要：

电信运营商必须采用既经济有效又能满足业务需求的传输解决方案，才能更好地节约光纤资源，延长传输距离。

波分复用（WDM）技术正是满足了运营商的诸多要求，才能被广泛地应用在当今的传输网络中。

文章从WDM技术的基本原理与特点入手，介绍了WDM系统在现代传送网和数据业务中的应用，并指出了WDM技术的发展方向。

关键词：

波分复用OADMOXC

一、WDM技术概述

——所谓波分复用（WDM），就是把具有不同标称波长的几个或几十个光通路信号复用到一根光纤中进行传送，每个光通路承载一个TDM方式的SDH信号。

——采用WDM技术可以把光纤的传输容量扩大几倍甚至几十倍。

WDM系统中最基本、也是最重要的是各复用光通路的SDH光传输设备，它们负责信号码流的发送与接收，以及开销的处理等。

——1.WDM的关键技术

——WDM的关键技术包括三个方面：

合／分波器、光放大器和光源器件。

——合／分波器实际上就是光学滤波器，其作用是对各复用光通路信号进行复用与解复用。

对它们的基本要求是：

插入损耗低、隔离度高、具有良好的带通特性、温度稳定性好、复用通路数多和具有较高的分辨率等。

——光放大器的作用是对复用后的光信号进行直接光放大，以解决WDM系统的超长距离传输问题。

一般来讲，合／分波器的插入损耗较大，大大减小了WDM系统的传输距离（仅为三四十公里左右），满足不了实际需求。

使用光放大器后，不仅可使WDM系统的传输距离达到常规要求，而且还可以实现超长距离传输，达到640km无电中继传输。

因此对光放大器的要求是：

有很高的增益、很宽的带宽和较低的噪声系数等。

目前在1550nm波长范围皆采用掺饵光纤放大器（EDFA），但在1310nm波长范围尚无实用化的光放大器，所以目前WDM技术主要用于1550nm波长范围。

最近，半导体光放大器（SOA）技术已经成熟，这种放大器具有高增益、低噪声等特点，并能够对1310nm窗口的光信号进行放大，有望在近期得到商用。

——WDM系统的超长距离传输对光源器件提出了非常苛刻的要求，光源器件必须具有十分狭窄的谱宽和非常稳定的发射波长。

——光纤通信系统的传输距离可能会受到系统损耗的限制，也可能会受到系统色散的限制，而在高速率传输的情况下，往往是色散受限占主要地位。

光放大器的使用只是解决了损耗受限的问题，而色散受限的问题则需要选择谱宽极窄的半导体激光器来解决。

实践证明，采用传统的直接调制方式会使半导体激光器在高速率条件下工作时产生所谓啁啾声，它极大地限制了系统的传输距离。

要想实现超长距离传输，必须减小或避免啁啾声现象，所以WDM系统使用的光源器件必须放弃传统的直接调制方式而改用外调制方法，即所谓外调制型光源。

——此外，ITU-T对WDM系统的工作波长及其偏差（频偏）作了严格的规定，如系统工作光波波长的偏差在±

0.08nm范围，这就要求光源器件的发光波长非常稳定，否则复用光通路的信号可能会串到相邻的光通路之中，在解复用时会产生混乱。

——2.WDM技术的优点

——WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点。

——

（1）超大容量传输

——WDM系统的传输容量十分巨大。

由于WDM系统的复用光通路速率可以为2.5，10Gbit／s等，而复用光通路的数量可以是4，8，16，32甚至更多，因此系统的传