通信网端到端单向时延测量技术的研究

论文摘要

随着社会对信息化要求的不断提高,作为信息传输载体的通信网络,其规模迅速扩大,测量网络的各项性能,对于更好的使用和维护网络具有重要意义。端到端单向时延对于通用业务而言,并不是一个至关重要的网络性能参数,但对于电力继电保护信号的传输,却具有重要作用。这种时延要求,体现为时延约束和往返时延的一致性。研究通信网端到端单向时延的测量技术,可为时延敏感业务的网络承载及部署提供质量评价基础。本文围绕通信网端到端单向时延测量技术,首先介绍了自动交换光网络技术及其引入实时控制业务中的优势;然后介绍了网络测量方面的技术,并对单向时延测量过程中的时钟同步问题进行了研究。结合实际应用的需求,提出了一种基于外时钟中继的单向时延测量方案。该方案以GPS时钟为外基准时钟源,采用一个称为时钟桥的时钟中继装置实现对操作终端的授时,解决网络两端测量设备时钟不同步的问题。另外,本方法对测量过程中的网络线路中断和网络拥塞问题,采取超时触发机制,对于数据传输错误,采取回退机制,以提高测量的可靠性。以所提出的测量方法为基础,本文还进行了测量系统的原型设计。论文分别对时钟桥和操作终端的模块结构进行了设计,并将各模块的功能具体化。测量系统采用激活机制以避免无效的测量,同时采用事件触发机制获取硬件时间戳,确保测量结果的准确性。此外,论文还对设计方案的可行性进行了分析,并分别给出了时钟桥和操作终端的工作处理流程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义及背景
• 1.2 课题来源
• 1.3 本文组织结构
• 第二章 实时控制业务的传输质量需求
• 2.1 光传输网技术的简要发展历程
• 2.2 ASON技术介绍
• 2.2.1 ASON的体系结构
• 2.2.2 ASON的功能平面
• 2.2.3 ASON的控制信令协议及生存性技术
• 2.3 ASON在工业控制领域的应用前景
• 2.3.1 ASON技术的优点
• 2.3.2 电力通信引入ASON的优势
• 2.4 电力通信对传输质量的需求
• 2.4.1 业务通道端到端传输时延要求
• 2.4.2 继电保护业务的双向时延对称性要求
• 第三章 通信网端到端时延测量技术
• 3.1 网络测量技术概述
• 3.1.1 网络测量技术现状
• 3.1.2 传输路径结构
• 3.1.3 端到端单向时延测量的重要性
• 3.2 端到端单向时延测量技术
• 3.2.1 端到端单向时延的特点
• 3.2.2 端到端单向时延测量方法
• 3.2.3 单向时延测量的关键性技术
• 3.2.4 网络时间同步技术
• 3.3 ASON端到端时延测量技术
• 3.3.1 端到端时延测量方法
• 3.3.2 单向时延测量的技术问题
• 第四章 基于外时钟中继同步的单向时延测量方法
• 4.1 单向时延测量的技术需求
• 4.2 单向时延测量方法的总体设计
• 4.2.1 测量方法的应用分析
• 4.2.2 整体测量过程
• 4.3 时钟同步方法的设计
• 4.3.1 基准外时钟的选取
• 4.3.2 时钟中继方式
• 4.3.3 时钟桥与操作终端的时钟同步
• 4.4 单向时延测量方法的设计
• 4.4.1 测量方法的设计
• 4.4.2 测量过程的描述
• 4.5 测量过程中异常事件的处理方法
• 第五章 端到端单向时延测量系统的原型设计
• 5.1 测量系统设计概述
• 5.2 时钟桥原型设计方案
• 5.2.1 组成模块设计
• 5.2.2 工作机制和工作流程设计
• 5.3 操作终端原型设计方案
• 5.3.1 组成模块设计
• 5.3.2 工作机制和工作流程设计
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间取得的成果
• 缩略语