光传送网光通道层信号封装技术研究

论文摘要

随着光通信技术和光纤技术的迅速发展,光通信网络在现代信息社会发挥着至关重要的作用。如今的光网络已经从基于电层面实现的SDH业务发展到基于光层面的光传送网(OTN)。OTN技术作为一种新的光传送网技术,继承并拓展了已有传送网络的众多优势特征,随着宽带数据业务的大力驱动和OTN技术的日益成熟,采用OTN技术构建更为高效和可靠的传送网是OTN技术必然的发展趋势。本文从光传送网的结构入手,分析了光传送网中各个子层的功能,其中光通道层主要负责与客户信号接口信息的处理任务。将通道层作为重点研究的对象,这对在实际的OTN应用中和在与用户端接口的信息交互过程中都有着重要的作用和意义。本文以光通道层的信息封装过程为研究对象,设计和实现这种基于光传送网通道层的传输的系统,提供一种由已有的SDH网络向OTN网络过渡的解决方案。系统以输入SDH客户信号为例,实现通道层中SDH到OTN信号封装的功能,并采用双向还回的设计方案,使功能更加完善并且便于结果验证。在设计过程中首先提出设计的总体构架,并对总体结构进行了功能性模块划分,完成详细设计。在具体实现时本文以FPGA为硬件实现平台,使用Verilog语言对整个传输系统进行编码,采用Modelsim仿真软件对系统及各个模块进行功能仿真,并通过Synplify Pro软件对系统进行综合,结果验证了此传输系统设计和实现的正确性,达到了课题的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及发展趋势
• 1.2 课题研究的意义与内容
• 1.3 本论文的组织结构
• 第二章 光传送网分层结构与光通道层信息封装技术分析
• 2.1 光传送网的分层结构
• 2.1.1 光通道（OCH）层
• 2.1.2 光复用段（OMS）层
• 2.1.3 光传输段（OTS）层
• 2.2 光传送网的传送模块及帧结构
• 2.2.1 光传送网接口
• 2.2.2 光通道层封装机制与帧结构
• 2.2.3 OTU开销描述
• 2.2.4 ODU开销描述
• 2.2.5 OPU开销描述
• 2.3 信号的层间适配
• 2.3.1 光传送网的映射和复用路线
• 2.3.2 客户信号与OTN信号的适配过程
• 第三章 系统整体设计概述
• 3.1 系统总体设计
• 3.1.1 系统功能
• 3.1.2 处理流程
• 3.1.3 模块分析
• 3.2 系统实现环境
• 3.2.1 FPGA技术
• 3.2.2 实现平台
• 第四章 光通道层信号封装具体实现
• 4.1 上行异步fifo模块
• 4.1.1 功能介绍
• 4.1.2 详细设计说明
• 4.2 OTN封装模块
• 4.2.1 功能介绍
• 4.2.2 详细设计说明
• 4.3 扰码模块
• 4.3.1 功能介绍
• 4.3.2 详细设计说明
• 4.4 同步模块
• 4.4.1 功能介绍
• 4.4.2 详细设计说明
• 4.5 解扰码模块
• 4.5.1 功能介绍
• 4.5.2 详细设计说明
• 4.6 OTN解封装模块
• 4.6.1 功能介绍
• 4.6.2 详细设计说明
• fifo_down模块'>4.7 下行u_fifo_down模块
• 4.7.1 功能介绍
• 4.7.2 详细设计说明
• 4.8 设计小结
• 第五章 逻辑验证和仿真结果
• 5.1 仿真环境介绍
• 5.2 仿真结果
• 5.2.1 测试激励文件
• 5.2.2 上行方向仿真结果
• 5.2.3 下行方向仿真结果
• 5.3 综合分析
• 5.3.1 异步fifo模块
• 5.3.2 RS编码模块
• 5.3.3 扰码和解扰码模块
• 5.3.4 RS解码模块
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文