基于WDM的航电光网络仿真与测试研究

发布时间：2021-03-31 14:09

　　未来随着机载设备和传感数据处理的通信需求,机载网络带宽要求达到10Gbps,数据处理量将超过4万亿字节。然而,现有的光纤通道、全双工交换式以太网均不能同时满足急速增加的带宽、多业务并存传输以及网络可扩展性的需求。而基于WDM的航电光网络由于具有高容量、数据协议透明、扩展性好、能够减小系统体积、重量和功耗的特点,成为未来航空机载网络技术的首选目标。航电环境具有140度（-40℃至100℃）的温度波动范围,容易导致工作波长发生漂移。为了避免工作波长漂移,一般要求较大的波长间隔消除波长间串扰。对于固定宽度的通信光谱,可使用的波长数目较少,无法满足上百个节点的全连接互连。本文根据SAE WDM LAN标准将基于WDM的航电光网络划分为光骨干网和光接入网,在光骨干网中通过波长全连接交换技术来进行网络连接,给光接入网之间分配波长而不是终端节点之间分配波长,这样不但减少了波长个数的使用,而且便于波长通道之间的配置和管理。在此基础上,本文在OPNET仿真平台上采用三级建模机制,分别建立光骨干网和光接入网中各个节点的进程模型、节点模型和网络模型,通过对网络环境的配置和仿真参数的设定,选择吞吐量和网络时间... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 国内外研究热点内容
    1.3 本论文主要研究内容
第二章基于WDM的航电光网络概述
    2.1 航空电子系统概述
        2.1.1 航空电子系统简介
        2.1.2 航空电子系统作用
        2.1.3 航空电子系统的需求
    2.2 WDM光网络及其适应性
        2.2.1 WDM技术简介
        2.2.2 WDM光网络的适应性
    2.3 光交换技术
        2.3.1 光交换技术方式
        2.3.2 光交换技术优点
    2.4 光纤通道概述
        2.4.1 光纤通道结构层次
        2.4.2 流量控制机制
        2.4.3 光纤通道协议帧格式
    2.5 本章小结
第三章 基于WDM的航电光网络架构设计及仿真研究
    3.1 基于WDM的航电光网络架构设计
        3.1.1 设计思想
        3.1.2 设计特点
        3.1.3 网络组成
        3.1.4 光波长路由
    3.2 基于WDM的航电光网络仿真模型建立
        3.2.1 OPNET仿真软件简介
        3.2.2 节点模型的建立
        3.2.3 链路模型的建立
        3.2.4 帧格式模型的建立
        3.2.5 网络模型的建立
    3.3 仿真结果及分析
        3.3.1 端到端平均时延与负载关系
        3.3.2 航电光网络单波长与多波长吞吐量和时延的关系
        3.3.3 不同终端节点个数对网络性能影响
        3.3.4 OAN之间流量重分配
        3.3.5 数据包高优先级端到端时延与链路负载的关系问题
    3.4 本章小结
第四章 基于WDM的航电光网络测试验证实验
    4.1 基于WDM的航电光网络实验测试验证内容
    4.2 基于WDM的航电光网络实验测试系统
        4.2.1 光接入网节点的组成
        4.2.2 光骨干网（OBN）节点组成
    4.3 基于WDM的航电光网络测试的实验平台
        4.3.1 波分复用/解复用模块
        4.3.2 光接入网模块
        4.3.3 光交换机模块
    4.4 基于WDM的航电光网络实验测试
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
个人简历
在学期间取得的与学位论文相关的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于WDM的航电光交换网络研究[J]. 刘陈.  硅谷. 2012(17)
[2]基于聚类与分类混合算法的应用研究[J]. 谢雄程,刘之家.  广西师范学院学报(自然科学版). 2011(03)
[3]改进的航电网络模型仿真与分析[J]. 王慧文,张延园,林奕,贾鑫.  科学技术与工程. 2011(26)
[4]FC网络配置方法[J]. 武华.  硅谷. 2011(10)
[5]航空电子系统中FC网络的仿真和延迟估计[J]. 祝晓鲁,张凤鸣,王勇,白云.  电光与控制. 2011(05)
[6]光纤通道流量控制的OPNET仿真模型设计[J]. 蔡昭权,秦磊华,罗伟,卢庆武.  计算机工程. 2011(08)
[7]OPNET平台下的实时WDM网络建模与仿真[J]. 周立,刘成,熊华钢.  电讯技术. 2010(04)
[8]基于WDM网络的航空电子网络研究[J]. 周立,赵然,何丹,熊华钢.  航空电子技术. 2009(03)
[9]航空电子环境下FC网络的建模与仿真[J]. 周天然,宋丽茹,熊华钢,林强.  北京航空航天大学学报. 2008(10)
[10]机载总线网络及其发展[J]. 熊华钢,周贵荣,李峭.  航空学报. 2006(06)

硕士论文
[1]航电光网络子网划分方法及波长交换实验研究[D]. 任宇.电子科技大学 2013
[2]民用飞机IMA核心处理系统动态故障树分析[D]. 郑红燕.南京航空航天大学 2013
[3]航空电子设备新型结构功能模块的设计开发与研究[D]. 张建刚.电子科技大学 2009
[4]光网络中保护和业务量疏导问题的研究[D]. 曾凌.电子科技大学 2009
[5]航空电子系统中的光纤通道技术研究[D]. 张伟.西北工业大学 2006
[6]基于Ethernet构架的变电站信息流量控制与OPNET仿真研究[D]. 邵小强.西安科技大学 2005



本文编号：3111575