WDM

       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。

发展前景

       WDM是一种在光域上的复用技术，形成一个光层的网络既“全光网”，将是光通讯的最高阶段。建立一个以WDM和OXC(光交叉连接)为基础的光网络层，实现用户端到端的全光网连接，用一个纯粹的“全光网”消除光电转换的瓶颈，将是未来的趋势。WDM技术还是基于点到点的方式，但点到点的WDM技术作为全光网通讯的第一步，也是最重要的一步，它的应用和实践对于全光网的发展。

       WDM（波分复用器）的发展前景相当乐观，这主要基于多个方面的因素。以下是对WDM发展前景的详细分析：

一、市场需求持续增长

       数据通信需求增加：随着5G、物联网、云计算和大数据等技术的迅猛发展，全球及中国对数据通信的需求持续增长。这些技术带来的数据传输量呈现出爆炸式增长的态势，对光通信网络的带宽和传输速度提出了更高要求。WDM技术以其高效、大容量的数据传输解决方案，将直接受益于这一趋势，推动波分复用器市场的快速增长。

       网络基础设施建设：全球范围内，尤其是中国，网络基础设施建设的不断推进为WDM行业提供了广阔的市场空间。政府对信息基础设施建设的投入，如宽带中国战略和新型城镇化建设，为行业发展提供了有力支持。

二、技术创新与升级

       传输带宽和信道密度提升：波分复用器作为光通信领域的核心技术之一，其性能不断提升，成本逐渐降低，应用领域也在不断扩展。例如，多载波技术的运用，如OFDM等，将进一步增强波分复用器的性能，满足更高速、更低延迟的传输需求。

       新技术应用普及：随着新技术如400Gbps相干端口等的应用普及，WDM系统的传输效率和性能将得到进一步提升。这些新技术的出现和应用将推动WDM波分复用器市场的持续增长。

三、应用领域拓展

       传统电信网络：WDM技术在传统电信网络中已经得到广泛应用，未来随着网络升级和扩容的需求增加，WDM波分复用器的市场需求将持续增长。

       数据中心和城域网：随着数据中心规模的扩大和城域网建设的加速，对高速、大容量 通信 网络的需求不断增加。WDM技术以其独特的优势在这些领域得到越来越广泛的应用，推动了波分复用器市场的拓展。

四、竞争格局与机遇

       市场竞争激烈：WDM波分复用器行业市场竞争激烈，国内外企业竞相角逐。然而，这种竞争也促进了技术创新和产品升级，为整个行业带来了活力。

       合作与竞争并存：国内外企业相互促进，共同推进行业发展。一方面，国内企业通过技术创新和市场拓展提升竞争力；另一方面，国外企业也积极进入中国市场，寻求合作与发展机遇。

五、政策支持与投资增加

       政府政策支持：政府对光通信行业的支持政策不断出台，为WDM波分复用器行业的发展提供了有力保障。这些政策包括资金扶持、税收优惠、技术创新奖励等，降低了企业的经营成本，提高了企业的创新动力。

       投资增加：随着市场对WDM波分复用器需求的增加和技术创新的推动，越来越多的投资者开始关注这一领域。投资增加将进一步推动行业的快速发展和市场规模的扩大。

       综上所述，WDM波分复用器的发展前景相当乐观。在市场需求持续增长、技术创新与升级、应用领域拓展、竞争格局与机遇以及政策支持与投资增加等多重因素的推动下，WDM波分复用器行业将迎来更加广阔的发展空间和更加美好的未来。

用途

       DWDM能够在同一根光纤中，把不同的波长同时进行组合和传输。为了保证有效，一根光纤转换为多个虚拟光纤。所以，如果你打算复用8个光纤载波（OC），即一根光纤中传输8路信号，这样传输容量就将从2.5 Gb/s提高到20 Gb/s。 由于采用了DWDM技术，单根光纤可以传输的数据流量最大达到40Gb/s。随着厂商在每根光纤中加入更多信道，每秒兆兆位的传输速度指日可待。

技术

       波分复用技术是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号，每一路信号都由某种特定波长的光来传送，这就是一个波长信道。

       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。

体系结构

       Win32设备驱动程序体系结构

现状

       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Windows 95和Windows NT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Windows 95和Windows NT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Windows NT I/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Windows 95和Windows NT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IEEE 1394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IEEE 1394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Windows NT和Windows 95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IEEE 1394的存储外围设备。

       WDM驱动程序可以在Windows NT上与现有的Windows NT驱动程序共存，也可以在Windows 95上与现有的Windows 95驱动程序共存。现有的Windows NT 和Windows 95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。

两个波长

       这种复用技术在20世纪70年代初时仅用两个波长：1310 nm窗口一个波长，1550 nm窗口一个波长，利用WDM技术实现单纤双窗口传输，这是最初的波分复用的使用情况。

粗波分复用

       继在骨干网及长途网络中应用后，波分复用技术也开始在城域网中得到使用，主要指的是粗波分复用技术。CWDM使用1 200~1 700 nm的宽窗口，主要应用波长在1 550 nm的系统中，当然1 310 nm波长的波分复用器也在研制之中。粗波分复用(大波长间隔)器相邻信道的间距一般≥20 nm，它的波长数目一般为4波或8波，最多16波。当复用的信道数为16或者更少时，由于CWDM系统采用的DFB激光器不需要冷却，在成本、功耗要求和设备尺寸方面，CWDM系统比DWDM系统更有优势，CWDM越来越广泛地被业界所接受。CWDM无需选择成本昂贵的密集波分解复用器和“光放” EDFA，只需采用便宜的多通道激光收发器作为中继，因而成本大大下降。如今，不少厂家已经能够提供具有2~8个波长的商用CWDM系统，它适合在地理范围不是特别大、数据业务发展不是非常快的城市使用。

密集波分复用

       密集波分复用技术(DWDM)可以承载8～160个波长，而且随着DWDM技术的不断发展，其分波波数的上限值仍在不断地增长，间隔一般 ≤1.6 nm，主要应用于长距离传输系统。在所有的DWDM系统中都需要色散补偿技术(克服多波长系统中的非线性失真——四波混频现象)。在16波DWDM系统中，一般采用常规色散补偿光纤来进行补偿，而在40波DWDM系统中，必须采用色散斜率补偿光纤补偿。DWDM能够在同一根光纤中把不同的波长同时进行组合和传输，为了保证有效传输，一根光纤转换为多根虚拟光纤。采用DWDM技术，单根光纤可以传输的数据流量高达400 Gbit/s，随着厂商在每根光纤中加入更多信道，每秒太位的传输速度指日可待。

技术水平

       就现有WDM系统传输容量的试验水平来看，北电等公司的1.6Tbit/s(160(10Gbit/s)WDM系统已经成功。在后来的展览上，北电推出80(80Gbit/s的WDM系统，总容量为6.4Tbit/s。此外，朗讯公司采用80nm谱宽的光放大器创造了波长数高达1022的世界记录。同时，我们了解到一些世界著名公司现有的WDM系统的各项指标。

       在国内，WDM技术的研究和开发不仅活跃，而且进展也十分迅速。武汉邮电科学研究院(WRI)、北京大学、清华大学、邮电部五所先后进行了传输实验或者建设试验工程。例如：武汉邮电科学研究院在1997年10月成功地进行了16(2.5Gbit/s600km单向传输系统，1998年10月在北京‘98国际通信展览会上展示了32(2.5Gbit/s的WDM传输系统，并且容量为40(10Gbit/s的WDM系统也进行了传输实验，更高技术水平的WDM系统正在实验当中。

       华为，爱立信，中兴，烽火等厂家均有WDM相关布局，华为的WDM全球市场占有率已经跃居第一。100G WDM 产品已经正式商用，400G技术验证以及实验已经在实验室开展测试。

机务术语

       WDM：Wire Digram Manual，线路施工手册。该手册对飞机线路连接、布局等进行了规定。

       译为线路图手册，是航空维修中的常用手册之一，对飞机的线路做了详细的标识，包括导线清单，设备清单等10张清单和各系统的图示。

和频分复用区别

       波分复用（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）和频分复用（Frequency Division Multiplexing，简称FDM）是两种常见的多路复用技术，它们在信号传输方式和基本原理上存在一些区别。以下是对这两种技术的详细比较：

一、基本原理

       波分复用（WDM）：

       原理：利用不同波长的光信号在光纤中独立传输的特性，将多个光信号通过合适的波分复用器件合并到一个光纤中进行传输。每个波长的光信号对应一个独立的信道，从而实现信息的并行传输。

       信号传输：在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号。

       频分复用（FDM）：

       原理：将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每个子频带对应一个独立的信道，不同信号在各自的频率范围内传输，互不干扰。

       信号传输：所有子信道传输的信号以并行的方式传输，每一路信号传输时可不考虑传输时延。

二、物理本质

       波分复用（WDM）：

       物理特性：基于光的不同波长来划分信道。

       应用场景：主要应用于光纤通信领域，特别是长距离、大容量的光纤通信系统。由于光纤具有低损耗、高带宽的特性，WDM技术可以充分发挥光纤的传输潜力，显著提高通信容量。

       频分复用（FDM）：

       物理特性：基于电磁波的不同频率来划分信道。

       应用场景：应用范围较为广泛，涵盖了无线电通信、有线电视、电话系统等多种通信领域。例如，调频广播就利用了FDM技术，将不同的广播电台分配到不同的频率上，使用户可以通过调节收音机的频率来选择不同的电台。

三、技术特点

       波分复用（WDM）：

       优点：

       高传输容量：可以同时传输多个数据流，提高光纤的利用率。

       低串扰：不同波长的光信号在光纤中独立传输，互不干扰。

       灵活性高：可以根据需要灵活配置光信号的波长和带宽。

       应用实例：光纤骨干网络、光传送网等。

       频分复用（FDM）：

       优点：

       成熟的实现方案：技术相对成熟，应用广泛。

       较低的成本：适用于低速率、长距离传输的场景。

       应用实例：有线电视、无线通信等领域。

四、总结

       波分复用和频分复用虽然都是多路复用技术，但它们在原理、物理本质、技术特点和应用场景上存在显著差异。波分复用主要应用于光纤通信领域，通过不同波长的光信号在光纤中独立传输实现多信道复用；而频分复用则适用于多种传输介质，通过不同频率的信号在时间或空间上交错传输实现多信道复用。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的复用技术以提高通信系统的性能和效率。