ASON技术于电力通信系统的应用研究

ASON技术于电力通信系统的应用研究 郭 磊，郗 亮 ,陕西电力公司渭南供电局～ 陕西 渭南 714000, 【摘要】针对电力通信系统对于光通信网络的新要求～提出在电力通信系统中采用ASON技术的必要性。介绍了ASON的研究现状～ 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了电力通信系统对采用ASON技术的迫切性～简单介绍了ASON技术～最后并就ASON在电力通信城域网中的运 用进行分析。 【关键词】ASON,电力通信,光通信 Study on Application of ASON Technology in Power Communication 【Abstract】In view of the power communication system for the optical communication network of the new requirements, the communication system in the power of the need for the use ofASONtechnology. The introduction of ASON research analyzed the use of electric power communication system to the urgency ofASON technology, easy introduction of ASON technology, the last and ASON in the power of communication in the use of MAN for analysis. 【Keywords】ASON,Power Communications,Optical Communications 一、引言 ASON网络中根据不同的连接需求以及连接请求对象双 在通信行业的光通信技术飞速发展的背景下，电力通信 方的不同，提供3种类型的连接:永久连接(PC)、软永久 光传输网的组网技术和光网络规模也在同步跟进。光通信技 连接(SPC)和交换连接(SC)。PC的发起和维护都是由管 术的技术多样化使电力通信光网络的运行模式变得异常灵 理面来完成，控制面在永久性连接中并不起作用;SC是与 活。渭南地处关中平原东部，是陕西和西部地区进入中东部 PC相反的连接，SC的发起和维护都是由控制面来完成，控 的“东大门”。渭南电网除了首先要满足地方经济社会发展 制面通过UNI接口接收至用户方面传来的请求;SPC是个于 的用电需要，同时担负着蒲城、秦岭、韩城等主力电厂的电 PC与SC之间的连接，SPC的建立、拆除请求是由管理面发出 能外送任务。因此解决电力光通信所面临的问题显得异常的 的，对传送面中具体资源的配置和动作却是由控制面发出的 迫切。自动交换光网络技术在电力通信中的运用，不失为解 指令来完成。 决电力通信光网络组网技术的一个很好的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。本文就 四、ASON技术在电力通信城域网中应用分析 ASON技术在电力通信系统中的应用进行简单研究。 从普通运营商需求来看，应该在骨干传送网或城域传送 二、相关研究 网中首先引入ASON组网机制。城域网由于业务量大，具有 1、ASON技术研究现状 对 动 态 业 务 调 度 要 求 高 的 特 点 也 成 为 国 内 运 营 商 部 署 ASON(AutomaticallySwitched OpticalNetwork )即自动 ASON的首先考虑。但是，电力业务的特殊性决定在电力通 交换光网络。ASON的概念来源于ION(智能光网络)。 信网中，城域网中率先引入ASON的可能性大于骨干传送 2000年的ITU-T正式确定由SGL5组开展对ASON的标准化工 网。本节将对在城域网中引入ASON技术进行简单分析。图 作。ITU-T进一步提出自动交换传送网(ASTN)的概念， 2为典型的区域电力光缆线路示意图。 明确ASON是ASTN应用与OTN的一个子集。ASON是在选路 和信令控制下，完成自动交换功能的新一代光网络，是一种 标准化了的智能光传送网，代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 了未来智能光网络发展的主 流方向，是下一代智能光传送网络的典型代表。 ASON首次将信令和选路引入传送网，通过智能的控制 层面来建立呼叫和连接，使交换、传送、数据三个领域又增 加了一个新的交集，实现了真正意义上的路由设置、端到端 业务调度和网络自动恢复，是光传送网的一次具有里程碑意 义的重大突破。ASON技术的最大特点是引入了控制平面， 控制平面的主要功能是通过信令来支持建立、拆除和维护端 图2 典型的区域电力光缆线路示意图 到端连接的能力，并通过选路来选择最合适的路径，以及与 从ASON技术的特点来看，非常适合城域网的需求。它 此紧密相关的需要提供适当的名称和地址机制。 可以根据业务分布模式变化，为用户快速高质量地提供各种 2、电力通信光通信技术需求 宽带服务与应用，支持流量工程，适合波长带宽出租业务， 对于电力系统来说，随着电网的规模增大，电力通信业 支持灵活VPN的组网，具有很强的互操作性和网络可扩展 务的发展将更加突显出来，务必将会影响到业务的继续顺利 性。目前而言，对于城域传送网，由于城域网中电路调度频 开展和电网通信网络的稳定安全。ASON技术能够解决带宽 繁、开通时间要求较高、数据业务动态性等特点。城域光网 快速部署、端到端配置和保护/恢复等问题，是光传输网发 络客观上存在引入ASON的需求，在城域网演进策略上，可 展的必然趋势，也是下一代光网络的主流技术，相比于传统 以先在骨干层先引入ASON，然后逐步向汇聚层延伸，最终 SDH或MSTP，有着无法比拟的优越性。 实现端到端的ASON网络。 三、ASON技术概述 在电力通信系统中，虽然目前还没有采用成熟采用 ASON技术的体系结构包含3个分离的平面:传送平面、 ASON构建城域网的例子。但是随着电力业务逐渐专业化、 控制平面和管理平面。其中，传送平面包含实施交换功能的 复杂化，通过城域网把电力的各个单位融合起来，各种应用 网元，提供净荷传送、性能监视、故障检测和保护倒换等功 业务之间的关联也越加复杂，互通性要求却越来越高。特别 能。管理平面主要进行故障管理、配置管理、性能管理、安 下 一 代 电 力 多 媒 体 业 务 的 应 用 ， 可 以 在 建 设 一 个 基 于 全管理及计费管理。控制平面由一组受信令网支持的实现连 ASON技术的城域核心网，城域网的业务完全可以承载在 接的建立、释放、监视和维护功能的通信实体组成:如图 ASON网络中，这样城域网的业务同时获得ASON网络的保 1所示: 护，实现全电力系统信息资源共享。 五、结束语 ASON技术是电力光传输网络发展的必然趋势。但同时 也应该看到，现有电力光传输网络大多基于SDH技术，基于 术光通信网的引入和建设必定是一个渐进的过程，ASON技 必须解决好与现有的传输网的互联互通，最大限度地保护原 有电力通信的投资。此外，还要解决好与传统光网络端到端 ,下转85页下, 图1 ASON控制面功能构件 84 512点浮点FFT算法的FPGA实现 张德磊，陈 创，田应伟，曾兴亮 ,武汉大学电子信息学院～ 湖北 武汉 430079, 【摘要】本文介绍了一种基于FPGA的基-2时间抽取结构的512点浮点FFT算法的实现方法。采用Verilog语言编写～利用 有限状态机控制运算过程中各个单元的相互协调工作～保证了FFT模块的工作稳定。 【关键词】基-2 FFT,时间抽取,FPGA,有限状态机 FPGA内部含有大量逻辑单元和高速RAM、ROM模块，FFT运算的核心，主要包括乘法器、加蝶形运算单元是 可以方便的调用乘法器和加法器，可以有效的实现FFT算法器。蝶形单元有两个输入，对应两个输出，输入和输出共 法。用存储单元。由于浮点乘法器和加法器需要占用较多的逻辑 资源，所以蝶形运算不采用并行模式，而是只用一个乘法器一、FFT算法原理 将N点DFT连续地分解为尺寸较小的DFT并利用复数和一个加法器，通过时序控制单元来选择参与运算的数据。kn 一次蝶形运算需要4次乘法和6次加法，虽然使速度减慢了一W的周期性和对称性特点，逐步的降低DFT计算的复杂 N 些，但同时也节约了很多逻辑资源。为了提高整个系统的运 性，以提升运算的速度。FFT算法有两种最基本的形式，按 算速度，蝶形运算单元的各个模块应工作在较高的时钟。 时间抽取和按频率抽取，本设计选用基-2时间抽取。k 4、控制单元 x[n]的N点DFT为:X[k]=X[ ]+WX [ ]，0?k? 0 N/2 N 1 N/2 (1)地址产生 N-1 数据采用倒序输入，正序输出的方式。每一级有对应的其 中 [k]和 [k]分 别 是 长 度 ( N/2) 的 序 列 [n]和XXX 010 蝶群数，并且每一蝶群里有相应的蝶形单元数。设序列长度 X [n]的(N/2)点DFT，即 1N M-1-i 为N，M=log，对于第i(i=0,1,...,M-1)，总共有级G=2个 2i 蝶群，每一个蝶群里有S=2个蝶形单元。取旋转因子的地址 与每一级的蝶群数以及进行到该蝶群的第几个蝶形单元有一s定的关系，用计数器g表示i级的第g个蝶群，用计数器表示 该蝶群的第s个蝶形单元，则取旋转因子的地址可以表示为 RO_ADDR=g×s。在取运算数据时，以蝶群为单位，从上至 x[n]=x[2n]奇数样本和x[n]=x[2n+1]的通过得到偶序样本 01下依次取运算数据进入蝶形运算单元，根据每一级运算中两 i 两个长度为(N/2)点DFT的加权和来计算原长度为N的序列操作数地址间隔为2，控制产生相应的地址间隔来取操作 的N点DFT。假设N/2是偶数，可以将X [k]和X [k]进一步表示数。逐级运算，直到M级运算完成。 0 1 成两个(N/4)点的DFT加权和，可以一直分解到2点DFT为 (2)控制时序 止。 用有限状态机来控制蝶形单元的资源复用、RAM数据 二、FFT算法的硬件结构以及实现 存取、ROM地址产生时序的控制。让整个FFT运算单元在状 整 个 设 计 主 要 包 含 数 据 存 放 RAM、 旋 转 因 子 存 的 态机的严密控制下有条不紊地工作，并且尽可能的提高工作 ROM、蝶形运算单元、控制单元等四个模块。 速度，使各个模块之间的配合达到最佳。 1、数据存取RAM单元 三、资源占用情况及性能分析 利用FPGA内部的RAM，可以达到极快的存取速度。 本设计采用有限状态机控制，完成各个系统模块的功能 512点FFT总共有9级运算，每一级运算后都会有512个中间 划分和各个功能模块的Verilog代码编写。选用Quartus? 数据，为了节约存储单元，运算过程中只用一个存储单元， 7.0作为软件开发平台,利用该软件宏模块的调用功能产生 构成流水工作模式。一个浮点数占用32bits的存储空间，故 RAM、ROM、乘法器、加法等模块，提高系统工作效率。 512点浮点FFT共需512×32bits实部RAM、512×32bits虚部 通过Quartus?7.0里的功能仿真，对整个系统的数据存 RAM。 取、地址产生等模块的时序进行分析，仿真正确后，成功下 2、旋转因子存放ROM单元 载 到 FPGA中 ， 验 证 结 果 良 好 。 在 100MHz时 钟 下 ， 完 成 512点FFT总共需要256个旋转因子，旋转因子分为实部 512点浮点FFT运算需要460us左右。 与虚部，但两者只是数据所存放的地址相差128个单元，所 四、结论 以只需控制取数据时的地址，就可以实现一个ROM同时存 提出一种顺序结构的FFT算法，其最大的特点是高精 放实部与虚部数据。由于设计中使用单精度浮点数运算，所 度，由于采用单精度浮点数进行运算，所以可以不用考虑数 以要先在Matlab中产生相应的旋转因子，并将其转换为16进 据的溢出问题，减小旋转因子有限字长的效应，减小数据截 制格式，以适合FPGA内部乘法器和加法器的运算格式，然 断的效应，并且在保证一定运算速度的条件下能达到很高的 后导入FPGA内部ROM中。 精度，基本可以实现对信号的实时处理。 3、蝶形运算单元 【参考文献】[1]夏宇闻. Verilog数字系统设计教程[M]. 北京:北京航空航天大学出版社～2005. [2]钱文明～刘新宁～张艳丽. 基于Cyclone系列FPGA的1 024点FFT算法的实现[J]. 电子工程师～2007,2,. ,上接84页, 的配置问题、设备的选择和保护组网的问题。综上而言，在 的效率和可靠性。渭南电网中运用术，将大大提高未来整个渭南电网 ASON技 【参考文献】 [1]李 建. ASON网络互联[M]. 北京:人民邮电出版社～2008. [2]李 佳. ASON体系结构及组网方式分析[A]. 第十届中国科协年会信息化与社会发展学术讨论会分会场论文集[C]. 2008 . [3]李 晖. 全球ASON最新进展[J]. 通信世界～2008,21,. [4]黄 成～崔 强～归 律. 自适应光网络研究进展及其关键技术[J]. 光通信技术～2008,1,.