应急无源光接入系统设计

　　3 方案组织运行仿真测试

　　3.1 运行组网方案

　　为了验证应急光接入系统的网络性能，以及在受到突发破坏后整个网络的运行情况， 根据实际配置，运用OPNET 软件对方案进行网络测试。

　　按照应急光接入系统配置方案，应急光接入系统网络由1 个OLT、5 个无源光分路器（Passive OpticalSplitter，POS）、初期有6 个ONU 以及将它们连接起来的光纤链路组成。网络拓扑形成环型和星型混合结构，并通过"拓扑转型"机制进行了保护倒换。

　　3.2 运行仿真测试

　　设置各个ONU 到POS 的距离为3km，各参数配置情况如下：OLT 为1+1/1:1PON 保护，POS 为1:4 分光比，ONU 缓存大小为10M 字节，ONU 的满负荷运行速率为100Mb/s，线速率为1Gb/s。系统运行时间为200s，且设置在50s 时，POS_2 至POS_3 的链路受到敌人破坏，系统自动进行保护倒换，150s 时系统链路被修复,系统恢复正常工作。在测试中，设置各个指挥所用户的业务均由自相似业务源产生， 业务量大小为50Mb/s。测试中分别搜集网络的时延、丢包率、吞吐量和链路利用率等参数，对保护倒换机制下网络的实时性、可靠性、稳定性、有效性和动态性进行测试，即得到应急光接入系统性能[5]。

　　3.3 运行仿真测试结果

　　从仿真测试结果来看，系统性能主要体现在以下几个方面：

　　①网络的延时性能（实时性）。在0～50s 和150～200s 两个时间段，即网络正常工作时（破坏前和恢复后），网络的时延比较大。而在50～150s 时间段内，即网络链路遭受破坏，"拓扑转型"机制开始工作时，网络时延要相对降[6,7]。

　　②应急光接入系统的丢包率（可靠性）。在0～50s和150～200s 两个时间段的丢包率要高于50～150s 时间段内的丢包率。

　　③总负载与吞吐量比较（稳定性）。整个网络在开始时，总负载和吞吐量都急剧增加，在5s 左右达到稳定。

　　④网络中节点与OLT 的通信量（有效性）。网络链路受到破坏时，在网络的保护倒换机制作用下，传输结果与正常工作时一样，网络中节点发送的数据基本都可以到达网络骨干节点POS_3，最终被OLT 接收。

　　4 结束语

　　应急无源光接入系统是在一个平台上提供数据、视频、语音业务及多媒体业务综合接入的设施，技术的关键是机动应急，特别适用于快速组网应用。本文设计的是集突发模式的光收发机、接口技术、快速比特同步、测距、带宽动态分配算法、光路系统选择和信息安全性于一体的系统。通过研究，完成了硬件系统的设计与开发，嵌入式linux 操作系统部分已经正常工作，可驱动硬件设备，为上层软件提供运行环境。网络管理软件运行正常，可从界面上获取部分硬件信息，并可响应管理员的配置要求。除此之外，在光接入网系统中初步实现了高效的DBA 算法，完成了适合机动和固定光纤接入网系统的设计与实现。