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基于ARM-Linux的光纤自动保护倒换系统

作　者: 沈琰
导　师: 乐孜纯
学　校: 浙江工业大学
专　业: 光学工程
关键词: 光纤自动监测保护倒换嵌入式 Linux
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

光纤通信的快速发展,使得光纤网络复杂度日益提高,光纤使用量日益增加。与此同时,光纤物理网络的维护、修复问题也日渐突出。光纤线路的通信容量越大,国民经济及社会生活对它的依赖性就越重,一旦其发生故障或断裂,其中传输的所有光路都将会被中断,导致大量的数据丢失与巨大的经济损失。因此,如何提高光纤网络的生存性和可靠性,降低故障发生率、缩短故障中断时间就成为一个广泛关注的研究课题,有着重要的现实意义。针对上述问题,本文提出了一种基于ARM-Linux的多路光纤自动保护倒换系统,以ARM芯片作为高速数据采集平台,并在其上构建Linux操作系统,实时监测多路光纤的光功率变化,智能判别光纤的工作状态。当判定光纤线路有故障发生时,它能利用光开关及时有效地在工作光纤和保护光纤之间进行自动切换,同时把故障信息通过网络传递给监控中心。此系统能对通信业务进行无间断保护,提高网络的通信质量和可靠性,满足用户对实时性、安全性的需求。本文首先介绍了此系统的工作原理和整体架构,然后详细介绍了前端光路、电路硬件结构和Linux软件编程。系统完成了对数据的采集、滤波、分析,并将分析结果进行了相应处理,实现了硬件与软件的有机结合。最后还介绍了两种系统升级方案,以期对系统的功能和界面进行完善。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
符号说明  9-10
第一章绪论  10-14
  1.1 光纤通信技术的发展和对网络生存性的要求  10-11
  1.2 光纤自动保护倒换系统的引入  11-12
  1.3 本文章节安排  12-14
第二章光纤自动保护倒换系统的原理及架构  14-21
  2.1 网络生存性与网络自愈  14-16
    2.1.1 网络生存性  14-15
    2.1.2 网络自愈  15-16
  2.2 点到点光纤线路的保护倒换方案  16-18
    2.2.1 1+1 线路保护倒换方案  16-17
    2.2.2 1:1 线路保护倒换方案  17-18
    2.2.3 保护线路的路由选择  18
  2.3 基于ARM-Linux的光纤自动保护倒换系统的架构  18-20
    2.3.1 监测站—监控中心模式  19
    2.3.2 系统的整体框架  19-20
  2.4 小结  20-21
第三章光纤自动保护倒换系统硬件结构  21-31
  3.1 分光器  21-25
    3.1.1 分光器  21-23
    3.1.2 分光器实验数据  23-25
  3.2 光电转换与放大电路  25-28
    3.2.1 光电转换电路  25-26
    3.2.2 对数放大电路  26-28
  3.3 AD转换  28
  3.4 光开关  28-30
  3.5 小结  30-31
第四章光纤自动保护倒换系统的软件实现  31-57
  4.1 MCU及嵌入式操作系统的选择  31-33
    4.1.1 MCU的选择  31
    4.1.2 嵌入式操作系统的选择  31-33
  4.2 AD驱动程序的编写  33-40
    4.2.1 交叉编译  34
    4.2.2 动态驱动加载  34-38
    4.2.3 静态驱动加载  38-40
  4.3 滤波、智能判别  40-42
    4.3.1 数字滤波  40-41
    4.3.2 智能判别  41-42
    4.3.3 日志备份  42
  4.4 网络报警  42-47
    4.4.1 TCP与UDP  42-44
    4.4.2 Socket网络通信  44-46
    4.4.3 音频报警  46-47
  4.5 多线程技术  47-49
  4.6 实验结果  49-54
  4.7 Telnet远程登录和FTP文件传输  54-56
    4.7.1 Telnet远程登录  54-55
    4.7.2 FTP文件传输  55-56
  4.8 小结  56-57
第五章系统升级方案  57-60
  5.1 OTDR地理定位  57-58
    5.1.1 OTDR工作原理  57-58
    5.1.2 OTDR卡的接入  58
  5.2 BOA Webserver  58-59
  5.3 小结  59-60
第六章总结与展望  60-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
硕士期间发表的论文  66

基于ARM-Linux的光纤自动保护倒换系统

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