光配架系统中光纤识别与插入损耗的研究

摘要

随着光纤通信的迅猛发展，光纤网络数量迅速增加，海量光纤使运营商的管理难度与运维成本大大增加。其管理的难点主要体现在以下三个方面:如何监测光纤的连接损耗;如何对光纤进行唯一性的识别;如何监控光纤正确接入熔配单元盘(MUMM)。为解决这一问题，提出了智能光配线网络(iODN)技术。iODN技术是将电子标签技术应用到传统ODN中去，利用电子标签标识光纤配线架(ODF)设备端口资源。因此，对光纤识别与插入损耗的研究具有一定的实际意义。
　　论文首先介绍了iODN系统的基本原理，分析指出了实现iODN系统所面临的主要问题。随后结合具体企业要求，从硬件和软件两个角度，具体给出了光纤识别与插入损耗监测的设计与实现过程。
　　在硬件设计部分，论文研究了一种基于电子标签技术的新型光纤标识——光纤指环，用于对光纤的唯一性进行标识，其具有读取方便、稳定高效等优点。关键硬件模块包括:逐级供电电源电路设计、光纤端口识别电路设计、光纤信息数据上传的电路设计、光纤插入损耗测量电路设计和光纤状态指示电路设计等。同时根据熔配单元盘的尺寸大小设计异形PCB。
　　在软件设计部分，论文针对控制器的核心软件进行软件的流程设计与软件实际编程。软件设计部分主要包括:上位机与下位机通信协议的设定、光纤端口信息识别的软件实现、光纤端口信息上传的软件实现、光纤插入损耗监测的软件实现、光纤数据信息校准的软件实现等。
　　最后，论文对影响光纤插入损耗的几种外部因素逐个进行仿真，并且总结出几种降低单模光纤插入损耗的具体方法。结合仿真图得出结论:在角度误差较小的情况下，光纤插入损耗随着角度错位的增大呈线性趋势的变化;影响光纤插入损耗最大的外部因素是纤芯的横向偏移而不是端面间隙或角度错位。
　　本论文实现了光纤信息数据的自动存储与上传、监控光纤正确接入熔配单元盘、光纤资源信息校准、光纤插入损耗的实时监测等功能，从而解决了iODN技术难题。论文为智能ODN的发展提供了一种有效、易行的方法和科学的参考依据，大大降低了运营商对光配线架的改进成本。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．3 论文主要研究内容

1．4 本课题的研究意义

1．5 论文章节安排

第二章 智能光配线网络原理及关键技术

2．1 光纤通信系统

2．1．1 光纤通信系统的组成

2．1．2 光纤通信衰减的测量

2．2 智能光配线网络系统

2．2．1 光配线网络原理

2．2．2 智能光配线网络原理

2．2．3 国内智能ODN解决方案

2．3 实现智能ODN的关键技术

2．4 本章小结

第三章 光配线架中光纤识别的具体实现

3．1 智能ODN系统设计的总体要求

3．2 光纤识别系统的硬件设计

3．2．1 主控制电路设计

3．2．2 光纤指环的设计

3．2．3 逐级供电的电源电路设计

3．2．4 光纤端口识别电路设计

3．2．5 光纤端口信息上传的电路设计

3．2．6 光纤识别的状态指示电路设计

3．2．7 光纤识别系统的复位电路与晶振电路设计

3．3 光纤识别系统中异形PCB的设计

3．4 光纤识别系统的软件实现

3．4．1 光纤识别系统的主程序

3．4．2 上位机与下位机通信协议的设定

3．4．3 光纤端口信息的识别

3．4．4 光纤端口资源的上传

3．4．5 光纤数据信息的校准

3．5 本章小结

第四章 光配线架中光纤插入损耗的分析与测量

4．1 单模光纤插入损耗的相关理论

4．2 影响光纤插入损耗的主要因素

4．2．1 影响光纤插入损耗的内部因素

4．2．2 影响光纤插入损耗的外部因素

4．3 光纤插入损耗测量的具体实现

4．3．1 光纤插入损耗测量的硬件实现

4．3．2 光纤插入损耗测量的软件实现

4．4 降低光纤插入损耗的主要方法

4．5 本章小结

第五章 插入损耗的仿真分析与系统的联机调试

5．1 光纤插入损耗的仿真分析

5．1．1 纤芯横向偏移的插入损耗分析

5．1．2 端面间隙的插入损耗分析

5．1．3 光纤角度错位的插入损耗分析

5．2 智能ODN系统的联机调试

5．2．1 系统展示

5．2．2 系统中光纤识别的调试

5．2．3 系统中光纤插入损耗测量的调试

5．2．4 系统的联机调试

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢

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