光传送网光信号转发单元的硬件设计

论文摘要

光传送网是下一代光网络的发展方向。它的重要优势在于在光域内提供灵活的交换/选路功能。目前,光传送网的可行解决方案是通过引入OADM设备和OXC设备来实现组网。光信号转发单元,是光传送网设备OADM和OXC的重要组成部分。光信号转发单元不仅完成了光波长转换功能,而且通过采用ITU-T G.709建议的数字包封技术,实现了光域内灵活的交换/选路功能。光信号转发单元是实现下一代光传送网络的关键,因而,针对它的研究具有重要意义。本文主要提出了一种应用于10G速率光信号转发单元的硬件解决方案。文章的内容主要包括:光信号转发单元的总体设计、光信号转发单元的电路设计、光信号转发单元的验证。这种合理有效的硬件解决方案对光传送网络的发展具有非常积极的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 光传送网
• 1.2.1 光传送网的概念
• 1.2.2 光传送网的发展及现状
• 1.2.3 光传送网的关键技术
• 1.2.3.1 光传送网的交换/选路技术
• 1.2.3.2 数字包封技术
• 1.3 光传送网设备—光信号转发单元
• 1.4 论文的主要内容及结构安排
• 第二章 光信号转发单元的功能和性能指标
• 2.1 光信号转发单元的设计概述
• 2.2 光信号转发单元的网络功能
• 2.2.1 G.709 数字包封技术
• 2.2.1.1 光传送网网络体系
• 2.2.1.2 G.709 信号的帧结构
• 2.2.1.3 G.709 信号的开销功能
• 2.2.2 光信号转发单元的网络功能
• 2.2.2.1 OPU 层光信号转发单元的网络功能
• 2.2.2.2 ODU 层光信号转发单元的网络功能
• 2.2.2.3 OTU 层光信号转发单元的网络功能
• 2.3 光信号转发单元的性能指标
• 2.3.1 光接口指标
• 2.3.2 输出抖动指标
• 2.3.3 抖动转移指标
• 2.3.4 输入抖动容限
• 第三章 光信号转发单元的硬件设计
• 3.1 光信号转发单元的硬件方案
• 3.2 XFP 光模块电路设计
• 3.2.1 XFP 光模块电路的功能
• 3.2.2 XFP 光模块电路的实现
• 3.2.2.1 线路端XFP 光模块电路的实现
• 3.2.2.2 客户端XFP 光模块电路的实现
• 3.3 复用/解复用模块的电路设计
• 3.3.1 复用/解复用模块的电路功能
• 3.3.2 复用/解复用模块电路的实现
• 3.3.2.1 解复用功能电路的实现
• 3.3.2.2 复用功能电路的实现
• 3.4 数字包封专用芯片的电路设计
• 3.4.1 数字包封专用芯片电路的功能
• 3.4.2 数字包封专用芯片的介绍
• 3.4.2.1 数字包封芯片的结构
• 3.4.2.2 数字包封专用芯片的外部接口
• 3.4.2.3 G.709 帧头的管理功能
• 3.4.3 数字包封专用芯片的电路设计
• 3.4.3.1 封装功能的电路实现
• 3.4.3.2 解封装功能的电路实现
• 3.4.3.3 G.709 管理功能的实现
• 3.5 智能控制接口模块的电路设计
• 3.5.1 智能控制接口模块的电路功能
• 3.5.2 控制XFP 光模块和复用/解复用模块的电路设计
• 3.5.2.1 I2C 总线介绍
• 3.5.2.2 控制XFP 光模块的电路设计
• 3.5.2.3 控制复用/解复用模块的电路设计
• 3.5.3 对数字包封专用芯片的电路设计
• 3.5.3.1 ISPB 总线
• 3.5.3.2 控制数字包封专用芯片的电路设计
• 3.5.4 对外部控制平面接口的电路设计
• 3.5.4.1 SPI 总线介绍
• 3.5.4.2 外部控制平面接口的控制电路
• 第四章 光信号转发单元的测试
• 4.1 光信号转发单元的测试方案
• 4.2 光信号转发单元的测试环境
• 4.3 光信号转发单元的单项测试
• 4.3.1 业务传输功能测试
• 4.3.2 业务性能监控功能测试
• 4.3.3 光模块性能参数测试
• 4.3.4 抖动容限测试
• 4.3.5 输出抖动测试
• 4.3.6 传递函数测试
• 4.3.7 长期误码率测试
• 第五章 总结
• 5.1 本文贡献
• 5.2 下一步工作
• 参考文献
• 研究生期间取得的研究成果
• 个人简历
• 致谢
• 附录一 部分驱动程序的代码