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无数据丢失的全光线路切换理论与实验研究

作　者: 刘泰
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: 生存性光保护线路切换光开关无数据丢失
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 3次
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内容摘要

近年来,光传输技术的飞速发展和IP数据业务量的爆炸式增长,使得网络的带宽容量迅速增大,人们对带宽的需求越来越大。随着业务电路颗粒越来越大,传输速率不断提高,现代传输网络的生存性,即网络的安全与业务保护能力,愈发成为人们关注的重点。光保护机制即是为了保证光网络生存性而产生的。它通过硬件冗余的切换来保证网络对故障的恢复。恢复时间即为光切换设备的切换时间,因而,光切换设备的线路切换直接影响着数据传送的完整性。目前,光通信领域内公知的光切换设备是由光开关来实现的。光开关的切换需要一定的时间,随着目前通信的高速化,对于光纤通信来说,即使是很短的切换时间也会造成切换瞬间很大容量的数据丢失。因此如何减小甚或消除光线路的切换时间,进而实现无数据丢失的线路切换,是光通信领域内一个重要的研究方向。基于此背景,本文对线路切换过程中的数据丢失进行了相关的理论研究,研究了其检测机制及检测方法。设计并实现了基于光开关而实现的全光线路切换方案,并对其进行测试,得到了相关的实验结果,证明可以实现全光无数据丢失的线路切换。本文具体完成了以下研究成果：(?)研究光线路切换过程中数据丢失的检测机制和方法。(?)设计并实现了基于光开关的全光线路切换方案。包括机械式光开关、电光晶体光开关及联动切换光开关对的控制电路及相关实现。(?)在上述两项成果的基础上,设计光线路切换的检测方案,测试光线路切换过程中是否有数据丢失。通过实验,得出结论：利用本文提出的设计方法,可以保证在全光的线路切换过程中实现无数据丢失。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 引言  9-10
  1.2 网络生存性  10-13
    1.2.1 网络生存性概述  10-11
    1.2.2 网络生存性表征指标  11-12
    1.2.3 网络生存性技术分类  12-13
  1.3 光保护  13-14
  1.4 光恢复  14
  1.5 论文安排  14-17
第二章无数据丢失的全光线路切换技术的相关理论研究  17-21
  2.1 测试光线路数据丢失的方法  17-18
  2.2 无数据丢失的全光线路切换的设计思想  18-19
  2.3 小结  19-21
第三章无数据丢失的全光线路切换技术方案设计与实现  21-47
  3.1 光开关技术  21-25
    3.1.1 光开关的性能参数  22
    3.1.2 光开关的功能  22-23
    3.1.3 光开关的分类  23-25
  3.2 PLD及CMOS技术  25-32
    3.2.1 PLD的发展  26
    3.2.2 FPGA/CPLD的基本结构及优势  26-27
    3.2.3 CMOS逻辑门电路  27-28
    3.2.4 CMOS逻辑门电路的参数特点  28-30
    3.2.5 所用芯片介绍  30-32
  3.3 利用单个电光晶体光开关实现切换  32-38
    3.3.1 解码模块  32-33
    3.3.2 信号同步模块  33-34
    3.3.3 脉冲生成模块  34-35
    3.3.4 驱动电路的性能测试  35-38
  3.4 利用残留功率曲线互补对称光开关对联动切换  38-46
    3.4.1 串口控制模块  39-40
    3.4.2 CPLD控制模块  40-41
    3.4.3 光开关驱动模块  41-43
    3.4.4 驱动电路的性能测试  43-44
    3.4.5 电路设计注意事项  44-46
  3.5 小结  46-47
第四章无数据丢失的全光线路切换技术方案性能验证  47-55
  4.1 利用单个电光晶体光开关实现切换的测试原理  47-48
  4.2 利用单个电光晶体光开关实现切换的测试结果  48-49
  4.3 利用残留功率曲线互补对称光开关对联动切换的原理  49-50
  4.4 相位调整模块的同步测试  50-51
  4.5 切换过程中数据质量测试  51-54
  4.6 小结  54-55
第五章总结  55-57
参考文献  57-59
致谢  59-61
攻读硕士学位期间发表论文  61

无数据丢失的全光线路切换理论与实验研究

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