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VAR综合多业务光传输交换系统的设计

作　者: 邵海锋
导　师: 石旭刚
学　校: 浙江工业大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 时钟同步时延变化缓存大小统计平均算法最小二乘线性回归算法加权平均算法
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 2次
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内容摘要

VAR综合多业务光传输交换系统是为了满足目前市场上日益庞大且指标日益高涨多级联网监控的要求而提出,它将取代传统监控系统的众多设备,使系统简洁实用,并能满足未来监控网络扩大的需求。本文在研究VAR系统产生背景、原理和相关技术的基础上,重点进行系统时钟同步设计。设计时根据同步策略的不同分为VAR传输交换网络的时钟同步和VAR系统中心与前端、终端接收系统的时钟同步这两个方面来考虑。VAR传输交换网络采用同步网技术进行同步;VAR系统中心与前端、终端接收系统采用了基于缓存的自适应时钟同步方案进行同步。在设计VAR系统中心与前端、终端接收系统同步方案的时候,首先对两者间的连接网络进行时延测量,证明其时延变化很小。因此在端设备处适合用基于缓存的自适应同步方式。然后在详细分析文献[18]的同步方案基础上,提出了一种基于最小二乘线性回归的时钟同步方案,并经过仿真分析证明其能有效地滤除时延抖动对缓存变化的影响,使接收端能够准确地跟踪源端时钟频率。本文还尝试把加权平均算法引入到缓存采样数据去抖中,分析其性能。并在FPGA电路板上对基于缓存的自适应时钟同步算法进行具体实现。还提出一种分组丢包检测处理机制。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-15
第一章绪论  15-20
  1.1 研究背景  15-17
    1.1.1 传统的模式:传输采用光端机、交换采用模拟矩阵  15-16
    1.1.2 压缩视频模式:网络虚拟矩阵技术  16-17
  1.2 研究意义及国内外研究状况  17-18
  1.3 主要工作及研究内容安排  18-20
第二章 VAR系统简介及其时钟同步特点  20-31
  2.1 VAR系统的结构  20-22
    2.1.1 单套VAR系统结构  20-21
    2.1.2 多套VAR系统网络拓扑结构  21-22
  2.2 VAR系统服务质量保证策略  22-23
  2.3 VAR系统接入分组的封装格式  23-26
    2.3.1 分组网络头部  23-24
    2.3.2 实时传输协议RTP  24-25
    2.3.3 上层协议字段  25-26
  2.4 VAR系统的特点  26
  2.5 同步的概念与定义  26-29
    2.5.1 时钟模型  26-27
    2.5.2 时钟同步  27-28
    2.5.3 VAR系统同步性能的主要指标  28-29
  2.6 VAR系统时钟同步的重要性  29-30
  2.7 本章小结  30-31
第三章 VAR系统时钟同步方案设计  31-43
  3.1 VAR传输交换网络的同步机制  31-33
    3.1.1 VAR传输交换网络的硬件组成  31-32
    3.1.2 VAR传输交换网络的同步方案  32-33
    3.1.3 VAR传输交换网络网元的时钟种类  33
  3.2 VAR系统中心与前端、终端接收系统的同步机制  33-42
    3.2.1 VAR前端、终端接收系统的时钟来源、同步模型  33-34
    3.2.2 同步模型中接收端与发送端的同步方式  34-35
    3.2.3 接收端缓存的重要性  35-36
    3.2.4 接收端缓存器储容量的推导  36-38
    3.2.5 网络时延变化的测量方法  38-39
    3.2.6 网络时延的实际测量  39-42
  3.3 本章小结  42-43
第四章基于缓存的自适应时钟同步算法研究  43-65
  4.1 两种基于缓存的自适应时钟同步方式  43
  4.2 基于缓存的自适应时钟同步算法  43-51
    4.2.1 两端频率差的估计算法  45-47
    4.2.2 接收端频率调整算法  47
    4.2.3 算法分析  47-49
    4.2.4 仿真结果  49-51
  4.3 利用最小二乘线性回归算法改进两端频率差估计算法  51-59
    4.3.1 统计求平均去抖方法的不足及新的去抖算法的引入  51-53
    4.3.2 误差判据的选择  53
    4.3.3 最小二乘线性回归算法推导  53-55
    4.3.4 仿真结果  55-59
  4.4 其它去抖算法的应用  59-62
  4.5 三种缓存充满度采样值去抖算法的性能分析  62
  4.6 网络丢包检测机制的引入  62-64
    4.6.1 网络丢包的补偿机制  62-63
    4.6.2 网络丢包的判定  63-64
  4.7 小结  64-65
第五章基于缓存的自适应时钟同步算法的FPGA设计与实现  65-71
  5.1 接收端的硬件结构  65-67
    5.1.1 硬件选取  65-66
    5.1.2 VCX0的同步原理  66-67
  5.2 控制程序的设计  67-70
    5.2.1 频差提取子程序的设计  67
    5.2.2 调整子程序的设计  67-68
    5.2.3 代码及访真  68-70
  5.3 小结  70-71
第六章总结  71-73
参考文献  73-76
附录1 统计平均去抖算法仿真模型  76-78
附录2 最小二乘线性回归去抖算法仿真模型  78-80
致谢  80-81
攻读学位期间发表的学术论文  81

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