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自感知光网络实验系统的硬件设计与实现

作　者: 贲祺
导　师: 纪越峰
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 自感知光网络 核心节点 边缘节点 ns级高速光开关
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 22次
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内容摘要


长期以来,光通信技术的发展是以高速度、大容量、长距离为导向,现有的光网络虽然已经能够提供充足的传输容量,但其智能性仍然非常初级。目前虽然已经开展了一些关于光网络智能化的研究,比如自动交换光网络(ASON),但这些研究仅是在交换层面上对光路交换网络进行的智能化改进,远远不能满足具有随机性和突发性IP业务对承载网络的需求。智能光网络自感知技术是从更高的层次全方位对各种类型光网络的高度智能化进行研究,它不仅能够实时监测和动态感知光链路物理参数、光信号质量、光网络拓扑及链路负载等光网络自身特性,还能够感知所承载业务的属性及其对光网络的传送需求(延时、抖动、丢包率等),从而真正实现光网络的自主优化、自主运行、自主管理和自主维护。基于此背景,本文制定出了自感知光网络实验平台的网络拓扑方案,并硬件实现了实验平台的构建,为进一步研究智能光网络自感知技术提供了基础。本文具体完成了以下研究成果：1)自感知光网络实验系统的拓扑、结构设计,拓扑结构中包括四个用于交换路由的核心节点以及三个用于接入与业务自感知的边缘节点。2)自感知光网络实验平台中边缘节点、核心节点单板的功能设计、芯片选型及硬件实现。3)核心节点下的ns级高速光开关交叉矩阵(OXC)的设计及硬件实现。4)自感知光网络实验系统节点单板的芯片互联测试,实验平台的构建及平台总体的连通性测试。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 引言  9-10
  1.2 智能光网络技术发展背景  10-11
  1.3 本论文的主要工作和结构安排  11-13
第二章 自感知光网络技术研究  13-21
  2.1 光网络体系结构的演进  13-18
    2.1.1 SDH的发展与挑战  13-14
    2.1.2 OTN传送技术  14-15
    2.1.3 智能控制的ASON  15-17
    2.1.4 面向IP业务的IP over Optical  17-18
  2.2 智能光网络自感知技术简述  18-20
    2.2.1 物理参数感知  18-19
    2.2.2 光网络状态感知  19-20
    2.2.3 业务属性感知技术  20
  2.3 小结  20-21
第三章 自感知光网络实验平台设计与实现  21-51
  3.1 自感知光网络实验平台总体硬件需求  21-22
  3.2 自感知光网络实验平台总体拓扑结构图  22-23
  3.3 边缘节点设计与实现  23-37
    3.3.1 边缘节点总体结构  23-25
    3.3.2 边缘节点板卡芯片选型  25-26
    3.3.3 边缘节点功能模块划分  26
    3.3.4 控制信道模块的设计与实现  26-27
    3.3.5 数据处理模块的设计与实现  27-33
    3.3.6 网络管理模块的设计与实现  33
    3.3.7 边缘板各模块之间的接口与时钟  33-35
    3.3.8 系统供电模块的设计与实现  35-37
  3.4 核心节点设计与实现  37-50
    3.4.1 核心节点总体结构  37-39
    3.4.2 核心节点功能模块划分  39-40
    3.4.3 光域处理模块设计与实现  40-48
      3.4.3.1 光域处理模块设计要求  40
      3.4.3.2 OXC中高速光开关选型  40-43
      3.4.3.3 高速光开关交换矩阵结构设计  43-44
      3.4.3.4 驱动电路设计与实现  44-48
    3.4.4 电域处理模块设计与实现  48-50
  3.5 小结  50-51
第四章 自感知光网络实验平台关键参数测试  51-59
  4.1 高速可重置光交叉矩阵驱动电路时延测试  51-52
  4.2 高速可重置光交叉矩阵单板功能测试  52-54
  4.3 自感知光网络实验平台单板芯片互联测试  54-56
    4.3.1 PHY层串并转换芯片误码测试  54-56
    4.3.2 RAM存储芯片误码测试  56
  4.4 自感知光网络总体实验系统测试  56-58
  4.5 论文总结  58-59
参考文献  59-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间发表论文  62

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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