基于WDM的航空电子全光网络技术研究

发布时间：2017-06-13 00:10

  本文关键词：基于WDM的航空电子全光网络技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：航空电子技术的迅猛发展,对航电网络的传输速率、可靠性、生存性等性能提出了更高的要求。面对挑战,人们逐渐将目光锁定在高宽带、高速率的光纤通信上,并意识到将基于WDM(波分复用)技术和光交换技术的全光网络技术应用于航电网络中,可以大幅度地提高网络的综合性能指标,很好地满足了航电网络的发展需求。本文围绕机载WDM-LAN航电光网络,实现了包含12个用户的双纤单向环网的设计与仿真,包括物理层的硬件电路和网络层的波长路由。论文首先阐述了全光网络的研究意义与优势特点,并指出了实现全光网络的两个关键性技术:光复用技术与光交换技术。然后依次对频分复用、光空分复用、光时分复用,尤其是波分复用四种光复用技术进行了介绍。接着重点阐述了光交换技术其中之一的光分插复用(OADM)技术,并分别对OADM的两种类型即固定型OADM和可重构性OADM进行了详细介绍,选择第三代ROADM——WSS(波长选择开关)技术作为仿真网络中交换节点的技术方案,并通过仿真软件平台搭建了一个WSS模块,用于实现波长信号的交换。通过对五种网络拓扑结构的分析讨论,并考虑网络的成本与可扩展性,采用4×3环网结构作为仿真实现的光网络的拓扑结构。论文重点研究了路由及波长分配问题,由于网络波长资源的有限性,提出了两种最少波长算法,即平均法和割集法。然后根据波长分配算法——图形法,为4×3环网结构进行了合理的路由及波长分配。最后利用仿真软件VPI Transmission Maker对4×3环网系统进行搭建与仿真分析,并根据仿真测试结果,对网络性能进行评估与优化。本论文所研究的内容,在实际的实验工作中已取得了一些成果,对服务于航空电子网络有一定的借鉴作用。不过所研究的内容也存在一定的局限性和一些不足。比如本文仅仅对网络的控制方式进行了简单介绍,并没有做深入研究;路由波长分配也存在问题,若网络用户数增多,结构更加复杂,固定备选路由算法将不再适用;此外,论文中并没有对网络的保护倒换技术进行研究。工作中的这些不足与局限,为我之后的研究工作指明了方向,我将为完善WDM光网络而继续深入研究。
【关键词】：航空电子 全光网络 波分复用 光分插复用 路由及波长分配
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243;TN929.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-16
• 1.1 研究背景及意义14
• 1.2 论文结构安排14-16
• 第二章 航电全光网络16-30
• 2.1 光网络中的复用技术16-18
• 2.2 波分复用技术概述18-20
• 2.3 光交换技术20-28
• 2.3.1 光分插复用技术20-21
• 2.3.2 固定型光分插复用器（FOADM）21-22
• 2.3.3 可重构型光分插复用器（ROADM）22-28
• 2.4 本章小结28-30
• 第三章 网络拓扑结构30-40
• 3.1 拓扑结构类型30-33
• 3.1.1 总线型拓扑结构30
• 3.1.2 星型拓扑结构30-31
• 3.1.3 环型拓扑结构31-32
• 3.1.4 网状拓扑结构32
• 3.1.5 树型网络拓扑结构32-33
• 3.2 WDM-LAN环型网络33-36
• 3.2.1 单向双纤环网结构33-34
• 3.2.2 双向环网结构34-35
• 3.2.3 四纤环网结构35
• 3.2.4 多纤环网结构35-36
• 3.3 WDM-LAN 12 节点环网结构36-38
• 3.3.1 12×1 环网结构36-37
• 3.3.2 4×3 环网结构37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 网络控制及路由波长分配40-56
• 4.1 网络控制方式40-42
• 4.1.1 分布式网络控制40-41
• 4.1.2 集中式网络控制41-42
• 4.2 路由波长分配42-44
• 4.2.1 WDM波长信道规划42-43
• 4.2.2 中心波长的选取43-44
• 4.2.3 波长可变性44
• 4.3 路由波长分配算法44-54
• 4.3.1 路由选择子问题45-46
• 4.3.2 最少波长数算法46-48
• 4.3.3 波长分配方案48-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 4×3 环网仿真分析56-76
• 5.1 4×3 环网交换节点设计56-58
• 5.2 仿真分析58-74
• 5.2.1 网络物理层架构59-60
• 5.2.2 波长分配及链路搭建60-64
• 5.2.3 网络性能分析64-74
• 5.3 本章小结74-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 参考文献78-80
• 致谢80-82
• 作者简介82-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘晓敏;朱建良;张龙;范强;吴永胜;;统一航空电子WDM光网络容错建模研究[J];中国电子科学研究院学报;2015年02期

  本文关键词：基于WDM的航空电子全光网络技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：445279