周文武ROADM模块的微机控制系统的实现.docVIP

学生姓名 周文武 学 号 院 (系) 物理与电子电气工程学院 专 业 光信息科学与技术 题 目 模块的微机控制系统的实现 指导教师 付浩 副教授 （姓 名） （专业技术职称学位） 年 月 摘要：在当前的光纤通信系统中，为了能更充分的利用光想的潜在容量来创造更多的社会效益，人们开始加速全光网技术的发展。作为全光网中关键器件，（可重构光分插复用器）的设计尤为重要。考虑到上述问题，本论文将着重设计的微机控制系统。本论文重点介绍了运用单片机（）来完成模块的微机控制系统。首先阐述了的微机控制过程；然后根据系统结构框图，详细介绍了系统的数字电路部分和模拟电路部分；最后详细介绍了系统的软件设计部分。 关键字：，单片机（），控制系统 ： , , , ( ) , () ; , ; ： , （）, 目 录 绪论 ． 课题研究背景 在光纤通信系统中，为了充分利用现有光纤的巨大潜在带宽容量，以创造更多的社会效益，光纤传输的效率在不断提高。如今，这种效率的提高逐步显示出一个新的问题，那就是在超高速传输的网络中，如果网络节点处仍以电信号处理信息的速度进行交换，就会受到所谓的“电子瓶颈”的限制。为了不断满足迅猛增长的需求，这些节点将变得庞大而复杂，由此，超高速传输所带来的经济效益将被昂贵的光电和电光转换的费用所抵消[]。为了较为完善地解决这个问题，全光网的概念开始进入人们的视野[]。 全光网是指信息从源节点到目的节点之间全部采用光信号完成信息交换和传输的网络[]。全光网实现的可论证已经得到了众多人的认可和支持，从上个世纪末，诸多科学家开始了全光网的研究，但受制于光器件的发展，全光网大多停留在理论研究状态，年通信泡沫破灭对光器件领域造成了严重打击，全光网的建设也因此淡出了人们的视野。但是随着众多可重构光器件如雨后春笋般的崛起、以及其技术的不断成熟，全光网再次成为人们的焦点[]。 光器件是实现全光网透明性、可扩展性、可重构性等特点的重点所在[]。其中，光分插复用器（ ）是全光网络中的关键节点设备之一，它的基本功能是从（ ）传输线中有选择性地下载一个或多个波长光信号或上传一个或多个波长光信号，但不影响其它不相关波长信道的光信号传输，并且爆出光域的透明性，可以处理任何格式和速率的光信号。 从功能上分类，有两种类型：不可重构型和可重构型。虽然不可重构型的具有成本上的优势，但这种不可重构型的不能对波长进行动态的配置，这种需求促进了可重构型（）发展。如今，随着密集波分复用技术（）、光放大技术以及各种光调制技术的不断发展以及广泛应用，传输容量已经不再是光传送网和城域网乃至骨干网之间通信的主要问题。而在现行的波分复用（）[]系统中，波长信道的数目已经达到成千上百个，必须有一个行之有效的方法来进行灵活的基于波长的网络管理[]。传统的光分插复用器只能下载或者上传特定的波长，当用户想要更换不同的业务或者下载更多的业务波长时，就得安装多个设备，这样不仅大大增加了运营的成本，也给网络的运营带来不便，在很大程度上限制了光网络的灵活性和可靠性。为了克服这个问题，人们逐步采用可重构的光分插复用器来取代传统的。作为全光网的核心设备之一，可重构光分插复用器的使用，给网络的运营带来了更多的业务开展的便利和运营成本的降低[]。所谓可重构，就是当节点设备收到一系列的连续建立请求时，它能够对所有连接进行重新规划和配置以保证所有的连接都能被正确地建立起来。就是通过远程的重新配置，可以动态地上下业务波长，并且业务波长的功率也是可以管理的。因此，层次上来说，可以是一个器件，也可以是一个模块，甚至是一个系统。 本论文主要完成的工作 根据以上分析，本论文根据国内外的发展现状，结合三种结构类型的设备，主要进行了以下的工作： 详细阐述了的发展、优势、网络应用等 研究了三种设备的主要结构类型以及关键技术 重点深入研究了新崛起公司的微机控制系统，详细分析该系统的电路设计，包括数字电路部分、模拟电路部分以及软件设计部分。 的技术优势及应用 产生的背景 随着光纤传输容量的不断提高, 基于数字电子技术的电处理系统已经逼近电子器件的处理上限, 由于电子处理速率的瓶颈,当通道的速率达到一定值后, 电处理就变得束手无策了[]，进一步提高设备处理容量的难度越来越大，电子技术的发展速度已经远远赶不上光纤容量急速增长速度。年月的会议, 首次公开演示了光交叉器件,同期，诸多公司推出了各种先进光学器件。与之同时，欧美、日本、中国等纷纷推出了全光网应用发展计划，全光网