论文部分内容阅读
光网络正向网状结构演变，现有的光网络实时监测保护系统只能为网状光网络中那些配备了备用光纤的光纤链路提供保护，对于没有配备备用光纤的光纤链路则无法保护。开发新的实时监测保护系统以适应未来网状光网络的物理层保护的需要具有重要的现实意义。
本文研究了一种适用于网状光网络物理层保护的智能实时监测保护系统(以下简称保护系统)。该保护系统设计为上、下两层结构，上层是集中式的网管中心，下层是光网状网智能实时监测保护设备(以下简称保护设备)，保护设备之间以及保护设备与网管中心通过Internet互联。在保护设备的光路核心部分设计了M×N无阻塞型光开关矩阵(n个1×M光开关+m个1×N光开关)和M×N严格无阻塞型光开关阵列(n个l×M合波器+m个1×N光开关)，每个波长的保护光通道都由一组独立的光开关控制，不同波长通道之间的控制操作完全不相关，配合其他无源光器件，能够实现保护光信号的全光发送、转发和接收，从而建立了全光保护光路径。保护设备的电路部分以嵌入式微处理器S3C44BOX为硬件平台，其上移植了U-Boot和μCLinux，以应用程序的形式实现了保护设备的软件功能。电路部分采用了模块化设计，可通过灵活搭配满足不同规模保护设备的设计要求。
本文提出了一种动态的波长级1+1物理层全光保护方案应用于该保护系统，本方案可根据保护光纤网络的物理拓扑结构自动为每个波长的光信号动态地建立一条保护光信号全光传输路径，以提供1+1保护。本方案是基于“双发选收”的工作模式，具有切换速度快、执行简单的优点。基于此设计方案，本保护系统能够利用网络中有限的备用保护光纤资源，提供独立的、与业务无关的、基于物理层的网状光网络的整体保护，从而使光传输设备不受网络故障的影响，保持正常的光信号连接和传输业务，并且在光传输路径上不需要经过O/E/O转换，因此不存在传输速率瓶颈并具有较好的传输透明性。
本文提出了一种保护光路径自动建立算法，该算法是基于排除法和冒泡算法的原理，并借鉴了RIP路由信息协议的工作方式，可在保护光纤网络中为指定波长逐段地寻找最优的保护光路径(以保护光信号的转发次数为衡量标准)。本文设计了4节点和12节点的仿真网状光网络，使用Delphi开发了算法仿真测试程序，分别测试了本算法在其中的运行情况。结果显示，在环状保护光纤网络中，算法能够确保为所有波长的保护光找到最优保护光路径；在网状保护光纤网络中，算法可以保证为每个波长的保护光建立一条保护光路径。