航电光网络光交换技术研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目航电光网络光交换技术研究学科专业光学工程学号作者姓名指导教师 分类号密级注1UDC学位论文航电光网络光交换技术研究（题名和副题名）廖亮（作者姓名）指导教师邱昆教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业光学工程提交论文日期2014.5.9论文答辩日期2014.5.20学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月26日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UD

2、C》的类号。 STUDYONOPTICALSWITCHINGINAVIONICSOPTICALNETWORKAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Author:OpticalEngineeringLiaoLiangAdvisor:Prof.QiuKunSchool:Communication&InformationEngineering 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和

3、致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日

4、期：年月日 摘要摘要本论文是国家航空基金项目中关于航电机载网络的课题研究。光纤通道(FibreChannel，FC)以其高可靠性、高吞吐量、低延迟的特点，成为未来航空电子系统互连的首选方案。随着光网络取代传统电网络，逐渐成为航电系统的主要通信方式，对航电光网络的交换技术特别是光交换技术的研究具有重大的现实意义。本文通过对航电光网络光交换系统中的架构设计、关键器件选型、波长路由分配等关键技术展开研究，实现波长交换的航电光网络。航电网络与普通商用网络有很大的不同，其特点在于网络链路短且数量大。航电网络设计需要满足大量终端节点间高带宽、高可靠性和低延迟的通信需求。然

5、而单一光交换技术和电分组交换技术都无法很好的满足上述所有需求。因此，本文提出将波长交换技术和基于FC光纤通道协议的电交换技术相结合，构建光电混合交换结构，以满足终端节点的通信需求。本文中，针对航电网络通信需求划分为子网内和子网间的通信提出了一种航电FC光网络基于AWGR的光电混合交换结构，子网内实现低延迟、高带宽波长交换，子网间实现低成本、高连接的FC电交换。作为一种无源光器件的阵列波导光栅路由器AWGR以其特殊空间和光路特性非常适合未来高效的航电网络，本文重点分析了基于AWGR的波长交换拓扑结构设计、波长路由分配，并利用OPNET仿真软件对波长交换结构的实时性

6、的仿真，以及对所提出的混合交换结构与传统电交换系统的实时性进行了对比分析。提出的光电混合交换结构是基于FC协议和无源光器件，可以降低网络延迟，提高网络带宽。航电平台上的能耗直接影响航空器的燃油效率和整体成本，采用无源器件作为航电网络基础设备可以尽量降低航电系统中的能耗。本文通过数学推导验证提出的混合交换结构比传统电交换系统能耗更低。最后论文进行了波长交换实验，验证了波长路由功能和交换结构的实时性能。关键词：航电光网络，光纤通道，阵列波导光栅路由，波长交换I ABSTRACTABSTRACTAvionicsnetworkisstudiedinthisthesis,

7、aspartoftheNationalAeronauticsFundProject.Thenewgenerationofavionicsdatacommunicationnetworkisbasedonfiberoptictransmissionsystemsforhigh-speeddataexchangenetwork.Duetothecharacteristicsofhighreliability,largecapacity,andlowdelay,Fiberchannel(FC)techniqueasthenewbustechnologyinavioni

8、csnetworkhas