1. DWDM é a abreviatura de Dense Wavelength Division Multiplexing, que é uma tecnologia a laser usada para aumentar a largura de banda nas redes de backbone de fibra óptica existentes. Mais precisamente, a tecnologia é multiplexar o espaçamento espectral estreito de uma única portadora de fibra em uma fibra óptica especificada, a fim de utilizar o desempenho de transmissão alcançável (por exemplo, para atingir o grau mínimo de dispersão ou atenuação). Dada a capacidade de transmissão de informações, o número total de fibras ópticas necessárias pode ser reduzido.
Dois, arquitetura de driver de dispositivo Win32
3. Termo da locomotiva: WDM: Wire Digram Manual, manual de construção de linha. O manual estipula a conexão e o layout das linhas das aeronaves.
A multiplexação por divisão de comprimento de onda (Wavelength Division Multiplexing) é uma tecnologia que usa vários lasers para enviar simultaneamente vários lasers de diferentes comprimentos de onda em uma única fibra. Cada sinal é transmitido em sua faixa de cor exclusiva após os dados (texto, voz, vídeo, etc.) serem modulados. O WDM pode aumentar muito a capacidade da infraestrutura de fibra óptica existente de companhias telefônicas e outras operadoras. Os fabricantes introduziram sistemas WDM, também chamados de sistemas DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). DWDM
Ele pode suportar a transmissão simultânea de mais de 150 ondas de luz de diferentes comprimentos de onda, e cada onda de luz pode atingir uma taxa de transmissão de dados de até 10 Gb / s. Este sistema pode fornecer uma taxa de transmissão de dados de mais de 1 TB / s em um cabo óptico mais fino que um fio de cabelo.
A comunicação óptica é uma forma pela qual a luz transporta sinais para transmissão. No campo das comunicações ópticas, as pessoas estão acostumadas a nomeá-los pelo comprimento de onda em vez da frequência. Portanto, a chamada Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda (WDM) é essencialmente multiplexação por divisão de frequência. WDM é um sistema que transporta múltiplos comprimentos de onda (canais) em uma fibra ótica e converte uma fibra ótica em múltiplos&virtual" fibras. Obviamente, cada fibra virtual funciona independentemente em um comprimento de onda diferente, o que melhora muito a capacidade de transmissão da fibra óptica. . Devido à economia e eficácia da tecnologia do sistema WDM, ela se tornou o principal meio de expansão da atual rede de comunicação de fibra óptica. Como um conceito de sistema, a tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda geralmente tem três métodos de multiplexação, a saber, multiplexação por divisão de comprimento de onda com comprimentos de onda de 1 310 nm e 1 550 nm, multiplexação por divisão de comprimento de onda esparsa (CWDM, Multiplexação por divisão de comprimento de onda grosso) e Multiplexação por divisão de onda densa (DWDM , Multiplexação por divisão de comprimento de onda densa).
Dois comprimentos de onda
Essa tecnologia de multiplexação usava apenas dois comprimentos de onda no início dos anos 1970: um comprimento de onda na janela de 1310 nm e um comprimento de onda na janela de 1550 nm. A tecnologia WDM foi usada para alcançar a transmissão de janela dupla de fibra única. Este foi o uso inicial da multiplexação por divisão de comprimento de onda. .
Multiplexação por divisão de comprimento de onda grosseira
Seguindo a aplicação em redes de backbone e redes de longa distância, a tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda também começou a ser usada em redes de áreas metropolitanas, principalmente se referindo à tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda grosso. O CWDM usa uma janela ampla de 1 200 a 1 700 nm e é usado principalmente em sistemas com comprimento de onda de 1550 nm. Claro, um multiplexador de divisão de comprimento de onda com um comprimento de onda de 1 310 nm também está em desenvolvimento. A distância entre os canais adjacentes do dispositivo de multiplexação por divisão grossa de comprimento de onda (grande intervalo de comprimento de onda) é geralmente ≥20 nm, e o número de comprimentos de onda é geralmente de 4 ou 8 ondas, até 16 ondas. Quando o número de canais multiplexados é de 16 ou menos, porque o laser DFB usado no sistema CWDM não requer resfriamento, o sistema CWDM tem mais vantagens do que o sistema DWDM em termos de custo, requisitos de consumo de energia e tamanho do equipamento. O CWDM é cada vez mais usado. Aceito pela indústria. O CWDM não necessita de escolher multiplexadores de divisão densa de comprimento de onda caro e amplificador óptico GG. EDFAs e só precisa usar transceptores de laser multicanais baratos como relés, de modo que o custo é bastante reduzido. Hoje em dia, muitos fabricantes têm sido capazes de fornecer sistemas comerciais CWDM com 2 a 8 comprimentos de onda, que são adequados para uso em cidades onde a área geográfica não é particularmente grande e o desenvolvimento de serviços de dados não é muito rápido.
Multiplexação por divisão de comprimento de onda densa
A tecnologia Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) pode transportar de 8 a 160 comprimentos de onda e, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia DWDM, o limite superior de seu número de onda desmultiplexada ainda está aumentando e o intervalo é geralmente ≤1,6 nm, que é usado principalmente em Sistema de transmissão de longa distância. A tecnologia de compensação de dispersão é necessária em todos os sistemas DWDM (para superar a distorção não linear em sistemas de múltiplos comprimentos de onda - fenômeno de mistura de quatro ondas). Em sistemas DWDM de 16 comprimentos de onda, as fibras convencionais de compensação de dispersão são geralmente usadas para compensação, enquanto em sistemas DWDM de 40 comprimentos de onda, as fibras de compensação de inclinação de dispersão devem ser usadas para compensação. O DWDM pode combinar e transmitir simultaneamente diferentes comprimentos de onda na mesma fibra. Para garantir uma transmissão eficaz, uma fibra é convertida em várias fibras virtuais. Com a tecnologia DWDM, uma única fibra óptica pode transmitir tráfego de dados de até 400 Gbit / s. Conforme os fabricantes adicionam mais canais a cada fibra óptica, a velocidade de transmissão de terabits por segundo está ao virar da esquina.
nível técnico
No que diz respeito ao nível de teste da capacidade de transmissão do sistema WDM existente, o sistema WDM de 1.6 Tbit / s (160 (10 Gbit / s) da Nortel e outras empresas foi bem sucedido. Em uma exposição posterior, a Nortel lançou o 80 (80 Gbit / s) Sistema WDM. O sistema tem uma capacidade total de 6,4 Tbit / s. Além disso, a Lucent criou um recorde mundial de 1022 comprimentos de onda com um amplificador óptico com largura de espectro de 80 nm. Ao mesmo tempo, temos aprendeu sobre os vários indicadores dos sistemas WDM existentes de algumas empresas de renome mundial.
Na China, a pesquisa e o desenvolvimento da tecnologia WDM não estão apenas ativos, mas também progridem muito rapidamente. Os cinco institutos do Instituto de Pesquisa de Correios e Telecomunicações de Wuhan (WRI), da Universidade de Pequim, da Universidade de Tsinghua e do Ministério dos Correios e Telecomunicações realizaram sucessivamente experimentos de transmissão ou projetos de teste de construção. Por exemplo: Wuhan Research Institute of Post and Telecommunications realizou com sucesso um sistema de transmissão unidirecional de 16 (2,5 Gbit / s600km em outubro de 1997, e demonstrou 32 (2,5 Gbit / s WDM) no Beijing' 98 International Communication Exhibition em Outubro de 1998. Sistema de transmissão e um sistema WDM com capacidade de 40 (10 Gbit / s) também foram testados para transmissão e um sistema WDM de alta tecnologia está sendo testado.
Huawei, Ericsson, ZTE, Fiberhome e outros fabricantes têm layouts relacionados a WDM, e a participação de mercado global de WDM da Huawei&# 39 saltou para o primeiro lugar. Os produtos 100G WDM foram oficialmente comercializados e a verificação técnica e os experimentos 400G foram testados em laboratório.
Perspectivas
WDM é uma tecnologia de multiplexação no domínio óptico. A formação de uma rede de camada ótica, a rede&totalmente ótica GG, será a fase mais elevada da comunicação ótica. Estabelecer uma camada de rede ótica baseada em WDM e OXC (conexão cruzada ótica), realizando a conexão de rede totalmente ótica de ponta a ponta dos usuários e eliminando o gargalo de conversão fotoelétrica com uma rede&totalmente ótica&pura quot; será a tendência futura. A tecnologia WDM ainda é baseada em uma abordagem ponto a ponto, mas a tecnologia WDM ponto a ponto é a primeira e mais importante etapa da comunicação de rede totalmente óptica. Sua aplicação e prática contribuem para o desenvolvimento de redes totalmente ópticas.
usar
O DWDM pode combinar e transmitir diferentes comprimentos de onda ao mesmo tempo na mesma fibra. Para garantir a eficácia, uma fibra é convertida em várias fibras virtuais. Portanto, se você planeja multiplexar 8 portadoras de fibra óptica (OC), ou seja, transmitir 8 sinais em uma única fibra, a capacidade de transmissão aumentará de 2,5 Gb / s para 20 Gb / s. Devido ao uso da tecnologia DWDM, o fluxo de dados que pode ser transmitido por uma única fibra ótica é de até 40Gb / s. À medida que os fabricantes adicionam mais canais a cada fibra, a velocidade de transmissão de terabits por segundo está chegando.
tecnologia
A multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) é a combinação de dois ou mais sinais de portadora óptica de diferentes comprimentos de onda (transportando várias informações) na extremidade de transmissão por meio de um multiplexador (também conhecido como multiplexador) e acoplá-los ao sistema óptico. A tecnologia de transmissão do mesmo fibra óptica da linha; na extremidade receptora, as portadoras ópticas de vários comprimentos de onda são separadas por um demultiplexador (também conhecido como demultiplexador ou demultiplexador) e, em seguida, o receptor óptico executa processamento adicional para restaurar o sinal original. Esta tecnologia de transmissão simultânea de dois ou mais sinais ópticos de diferentes comprimentos de onda na mesma fibra óptica é chamada de multiplexação por divisão de comprimento de onda.
WDM é essencialmente uma tecnologia FDM de multiplexação por divisão de frequência no domínio óptico. Cada canal de comprimento de onda é realizado por divisão de domínio de frequência, e cada canal de comprimento de onda ocupa a largura de banda de uma seção de fibra. Os comprimentos de onda usados pelo sistema WDM são todos diferentes, ou seja, o comprimento de onda padrão específico. A fim de distingui-lo do comprimento de onda normal do sistema SDH, é por vezes denominado interface óptica colorida, e a interface óptica do sistema óptico comum é designada por&porta óptica branca GG. ou&porta óptica branca"" ;.
O projeto do sistema de comunicação é diferente e a largura do intervalo entre cada comprimento de onda também é diferente. De acordo com os diferentes espaçamentos de canais, o WDM pode ser subdividido em CWDM (Sparse Wavelength Division Multiplexing) e DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). O intervalo de canal de CWDM é de 20 nm, e o intervalo de canal de DWDM é de 0,2 nm a 1,2 nm, portanto, em relação ao DWDM, CWDM é chamado de tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda esparso.
Recursos
(1) Transmissão de capacidade ultra-grande.
Uma vez que a taxa do canal óptico multiplexado do sistema WDM pode ser 2,5 Gbit / s, 10 Gbit / s, etc., e o número de canais ópticos multiplexados pode ser 4, 8, 16, 32 ou até mais, a capacidade de transmissão do sistema pode chegar a 300 -400 Gbit / s, ou até mais.
(2) Economize recursos de fibra.
Para um sistema de comprimento de onda único, um sistema SDH requer um par de fibras ópticas; para um sistema WDM, não importa quantos subsistemas SDH existam, todo o sistema de multiplexação precisa apenas de um par de fibras ópticas. Por exemplo, para sistemas de 16 2,5 Gbit / s, um sistema de comprimento de onda único requer 32 fibras ópticas, enquanto um sistema WDM requer apenas duas fibras ópticas.
(3) Transmissão transparente de cada canal, atualização e expansão suaves.
Contanto que o número de canais e equipamentos multiplexados seja aumentado, a capacidade de transmissão do sistema pode ser aumentada para alcançar a expansão. Os canais multiplexados do sistema WDM são independentes entre si, de forma que cada canal pode transmitir de forma transparente diferentes sinais de serviço, como voz, dados e Imagens, etc., não interferindo entre si, o que traz grande comodidade aos usuários.
(4) Use EDFA para realizar a transmissão de longa distância.
EDFA tem as vantagens de alto ganho, largura de banda ampla, baixo ruído, etc., e sua faixa de amplificação óptica é 1530 (1565nm, mas a parte relativamente plana de sua curva de ganho é 1540 (1560nm), que pode quase cobrir o comprimento de onda de trabalho de 1550nm alcance do sistema WDM. Portanto, uma largura de banda larga EDFA pode amplificar os sinais do canal óptico multiplexado do sistema WDM ao mesmo tempo para realizar a transmissão de distância ultra longa do sistema e evitar a situação de que cada sistema de transmissão óptica precisa de um sistema óptico amplificador Sistema WDM A distância de transmissão ultralonga pode chegar a centenas de quilômetros enquanto economiza muitos equipamentos de relé e reduz custos.
(5) Melhorar a confiabilidade do sistema.
Como a maioria dos sistemas WDM são dispositivos optoeletrônicos e a confiabilidade dos dispositivos optoeletrônicos é alta, a confiabilidade do sistema também pode ser garantida.
(6) Pode formar uma rede totalmente óptica.
Rede totalmente óptica é a direção do desenvolvimento da rede de transmissão de fibra óptica no futuro. Na rede totalmente óptica, o up, down e cross-connection de vários serviços são realizados por meio do agendamento de sinais ópticos no caminho óptico, eliminando assim o gargalo de dispositivos eletrônicos na conversão E / O. O sistema WDM pode ser combinado com OADM e OXC para formar uma rede totalmente óptica com alta flexibilidade, alta confiabilidade e alta capacidade de sobrevivência para atender às necessidades de desenvolvimento de redes de transmissão de largura de banda.
Vantagem
A principal vantagem do DWDM é que seu protocolo e velocidade de transmissão são irrelevantes. As redes baseadas em DWDM podem usar protocolos IP, ATM, SONET / SDH e protocolos Ethernet para transmitir dados. O fluxo de dados processados está entre 100 Mb / se 2,5 Gb / s. Desta forma, as redes baseadas em DWDM podem estar em um canal de laser. Ele transmite diferentes tipos de tráfego de dados em velocidades diferentes. Do ponto de vista de QoS (Quality of Service), as redes baseadas em DWDM respondem rapidamente aos requisitos de largura de banda do cliente e às mudanças de protocolo com baixo custo. A ciência e a tecnologia estão sendo atualizadas dia a dia, e 1600G, 800G e 400G são amplamente usados em linhas troncais nacionais, provinciais e municipais. Tome 1600G como exemplo: em teoria, se o cabo óptico estiver totalmente equipado, uma fibra óptica pode transportar 160 serviços 10G. Melhore muito a utilização da fibra óptica. Claro, os requisitos para cabos ópticos também são muito altos. O valor teórico e o valor real são diferentes. Em aplicações reais, para evitar a taxa de falha, é raro usar um serviço de cem canais na mesma fibra óptica.
Arquitetura
Arquitetura de driver de dispositivo Win32
status quo
A necessidade de apoiar novos negócios e novos tipos de periféricos de PC apresenta novos desafios para o desenvolvimento de drivers. O novo barramento aumenta o número de dispositivos e a demanda por drivers de dispositivos. O aumento contínuo de várias funções no dispositivo torna o desenvolvimento do driver cada vez mais complicado. Ao mesmo tempo, os aplicativos interativos de resposta rápida exigem uma integração estreita de software e hardware. Em 1997, houve um maior desenvolvimento do modelo de driver unificado Win32 (WDM) para Windows 95 e Windows NT, levando todos esses fatores em consideração. O WDM permite o uso de uma única fonte de driver (x 86 binário) para suportar simultaneamente novos barramentos e novos dispositivos no Windows 95 e Windows NT.
objetivos
O principal objetivo do WDM é simplificar o desenvolvimento de drivers, fornecendo uma maneira flexível de reduzir e reduzir o número e a complexidade dos drivers que devem ser desenvolvidos com base no suporte a novos hardwares. O WDM também deve fornecer uma estrutura comum para plug-and-play e gerenciamento de energia do dispositivo. O WDM é um componente-chave para obter suporte simples e uso conveniente de novos equipamentos.
Para atingir esses objetivos, o WDM só pode se basear em um conjunto de serviços comuns fornecidos pelo subsistema de E / S do Windows NT. O WDM melhorou as funções compostas por um conjunto de extensões principais para suportar plug and play, gerenciamento de energia do dispositivo e fluxo de E / S de resposta rápida. Além dos serviços e extensões da plataforma comum, o WDM também implementa um tipo modular e hierárquico de estrutura de micro-driver. O driver de tipo implementa as interfaces funcionais necessárias para oferecer suporte ao barramento universal, protocolo ou classe de dispositivo. A característica geral do driver de classe é fornecer as condições necessárias para a padronização das configurações de comando do dispositivo lógico, protocolos e interfaces de barramento necessários para a reutilização de código. O suporte do WDM' para interfaces padrão reduz o número e a complexidade dos drivers de dispositivo exigidos pelo Windows 95 e Windows NT.
Suporte de hardware
O mini-driver permite a extensão do driver de classe genérica para realizar o suporte para um protocolo de dispositivo específico ou interface de programação física. Por exemplo, um mini-driver pode ser usado para implementar uma extensão para o driver do tipo barramento IEEE 1394 para oferecer suporte a uma interface de programação de controlador de host específica. Mini-drivers são muito fáceis de desenvolver, porque eles podem ser implementados simplesmente estendendo as funções gerais da interface do driver de classe. Embora o mini-driver seja fácil de projetar, as vantagens de reutilizar o módulo do mini-driver também podem ser obtidas com o suporte da interface de programação de dispositivo padrão. A interface do controlador de host USB (OpenHCI ou UHCI) é um exemplo disso.
A estrutura modular do sistema WDM e a interface flexível e unificada permitem que o sistema operacional configure dinamicamente diferentes módulos de driver de dispositivo para oferecer suporte a dispositivos específicos. A estrutura modular do sistema WDM e a interface flexível e unificada permitem que o sistema operacional configure dinamicamente diferentes módulos de driver para suportar dispositivos específicos. Uma pilha de driver típica é composta de dispositivos de uso geral, protocolos e drivers de tipo de barramento conectados a um protocolo específico e um mini-driver de barramento específico. Por exemplo, o sistema operacional pode configurar uma pilha de driver para suportar tal câmera, seus comandos são definidos pela classe de imagem e é emitida de acordo com a classe de protocolo de controle de função (FCP) da classe de barramento IEEE 1394. Essa flexibilidade também facilita o suporte a um dispositivo multifuncional, simplesmente implementando um mini-driver para conectar o hardware multifuncional às interfaces de várias classes de dispositivo. A construção dinâmica da pilha de drivers WDM é a chave para realizar o suporte a dispositivos plug and play.
aplicativos do sistema
Os serviços WDM tornam possível implementar um modelo de resposta rápida para Windows NT e Windows 95. WDM fornece várias prioridades de execução, incluindo threads principais e não essenciais, níveis de IRQ e chamadas de programa adiadas (DPC). Todas as classes e mini-drivers WDM são executados como threads privilegiados no estado do núcleo (camada 0) (não interrompidos pelo escalonador da CPU). 32 níveis de IRQ podem ser usados para distinguir a prioridade dos serviços de interrupção de hardware. Para cada interrupção, o DPC é enfileirado para aguardar até que a rotina de serviço IRQ habilitada para interrupção seja concluída antes da execução. Os DPCs melhoraram muito a resposta do sistema' s às interrupções, reduzindo efetivamente o tempo em que as interrupções são proibidas. Para sistemas de PC baseados em x 86- usando multiprocessadores, o suporte de interrupção no Windows NT é baseado na especificação de multiprocessador Intel' versão 1.4.
aplicação de software
Para aplicativos que requerem multimídia ativa, o WDM fornece uma interface de resposta rápida no estado principal para processar fluxos de E / S. A interface de fluxo WDM é fornecida por meio de uma interface WDM padrão. Para WDM, um fluxo de multimídia pode ser processado por um ou mais filtros de software e drivers de dispositivo. A fim de acelerar o processamento do fluxo de I / O, o fluxo WDM pode acessar diretamente o hardware, evitando o atraso causado pela conversão entre o estado não-core e o estado central, e também economiza a necessidade de buffer intermediário de I / O .
Para aproveitar ao máximo as vantagens fornecidas pelo WDM, é recomendável usar entrada de gerenciamento de energia plug-and-play compatível, som, gráficos e periféricos de armazenamento usando USB e IEEE 1394.
O driver WDM pode coexistir com o driver existente do Windows NT no Windows NT, ou pode coexistir com o driver existente do Windows 95 no Windows 95. Os drivers existentes do Windows NT e Windows 95 continuarão a ser suportados, mas as vantagens avançadas do WDM não podem ser usava. O driver extensível de classe WDM fornecido pela Microsoft é a melhor escolha para oferecer suporte a novos dispositivos. Antes de começar a desenvolver um novo driver de classe WDM, os desenvolvedores de hardware devem consultar a Microsoft para obter informações de suporte para uma classe de dispositivo específica. Uma vez possível, use o método de escrever o driver de classe apenas uma vez e, em seguida, use o mini-driver WDM para expandi-lo em um driver para uma interface de hardware específica.