通信配線是實現(xiàn)用戶與運營商提供的電信服務(wù)之間的重要物理連接,目前主要還是由人工完成。人工配線耗時耗力,對運營商來說成本非常的高昂。隨著FTTH、IPTV等逐漸把光纖推向了用戶,承載和傳輸速度更高的寬帶業(yè)務(wù),運營商更是希望通過自動光纖配線架——AODF（Automatic Optical Distribution Frame）來降低運維成本,同時向客戶提供高級別可靠性服務(wù)和提供即時故障解決。市場上雖有一些AODF的產(chǎn)品,但因價格高而僅能在小范圍內(nèi)使用。目前通過機器人來實現(xiàn)自動配線的可以分為三大類:第一類是運用縱橫制交換原理;第二類是機器人模擬人手,拔下連接器后將光纖從配線架密集的光纖中強行拉出;第三類是利用特定的防纏繞配線算法來規(guī)劃機器人的配線路徑。針對目前市場光纖自動配線的高成本,本文以實現(xiàn)低成本的網(wǎng)絡(luò)自動配線機器人為研究對象,結(jié)合數(shù)學(xué)中的繩結(jié)理論與紡織行業(yè)織造的原理,探索防止配線架中光纖纏繞的配線算法,及與配線算法相匹配的配線機器人,并在配線架結(jié)構(gòu)、配線機器人關(guān)鍵部件、機器人路徑規(guī)劃、配線仿真及實驗等方面進行了研究,主要研究內(nèi)容如下:首先,從人工光纖配線架中的光纖纏繞問題出發(fā),運用數(shù)... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２?ＮＴＴ的自動配線架方案??隨著銅線慢慢地被光纖替代，研宄人員開始研究自動光纖配線架

ｘｎ的全光譜的光纖自動跳接方案（圖ｌ－３ａ）［３Ｔｌ，也是基于縱橫??制交換機的原理。在配線端口面板的上下兩面設(shè)置了兩套互相垂直的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，上側(cè)的??可以推動適配器移動一行中的任意一個端口，下側(cè)的可以推動適配器插頭移動一列中的??任意一個端口，這樣可以實現(xiàn)ｎｘｎ的任意對接，且是光纖無纏繞、通信無阻塞的。日本??ＮＴＴ公司的研究人員在１９９２提供了改進型的方案（圖ｌ－３ｂ）［３＼采用了?２套ＸＹ坐標機??械滑臺來進行跳接，比ＧＴＥ的方案更具有可實施性。??參．??（ａ）?（ｂ）??圖１－３縱橫制的全光譜自動光纖配線方案??（ａ）ＧＴＥ的方案，（ｂ）ＮＴＴ的方案??ＮＴＴ的研究人員在１９９３年提出了一種通過機器人來實現(xiàn)自動配線的方案（圖１－４）［３９］。??輸入輸出的光纖分別設(shè)置在配線端口矩陣面板垂直的兩個棱上，在矩陣面板的交點上開??有凹槽，凹槽和光纖芯之間的角度設(shè)計成使得光線在凹槽壁處可以發(fā)生全反射。通過機??器人往凹槽內(nèi)加與光纖等折射率的油或移除油來控制交叉互聯(lián)。如果凹槽內(nèi)充滿了油，??則光信號直接通過交叉點傳播，如果沒有油，則通過凹槽壁處的全反射將光信號切換到??交叉的光纖處。這種添加或者去除介質(zhì)的導(dǎo)光方式在使用場景上有很多限制，但是也給??后來做ＭＥＭＳ的研宄人員提供了一種新思路。??ＣＣＤ：?Ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅ?廣??ＰＢＳ：?Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ?Ｏｉｌ?ｓｕｐｐｌｙ／ｒｅｍｏｖａｌ?＾Ｊ??ＬＥ＿、??Ｍａｔｒｉｘ?ｂｏａｒｄ?Ｒｏｂｏｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??圖１－４?ＮＴＴ的機器人光纖配線方案??縱橫制的交叉互聯(lián)方式雖然可以無纏繞無阻塞的

ｘｎ的全光譜的光纖自動跳接方案（圖ｌ－３ａ）［３Ｔｌ，也是基于縱橫??制交換機的原理。在配線端口面板的上下兩面設(shè)置了兩套互相垂直的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，上側(cè)的??可以推動適配器移動一行中的任意一個端口，下側(cè)的可以推動適配器插頭移動一列中的??任意一個端口，這樣可以實現(xiàn)ｎｘｎ的任意對接，且是光纖無纏繞、通信無阻塞的。日本??ＮＴＴ公司的研究人員在１９９２提供了改進型的方案（圖ｌ－３ｂ）［３＼采用了?２套ＸＹ坐標機??械滑臺來進行跳接，比ＧＴＥ的方案更具有可實施性。??參．??（ａ）?（ｂ）??圖１－３縱橫制的全光譜自動光纖配線方案??（ａ）ＧＴＥ的方案，（ｂ）ＮＴＴ的方案??ＮＴＴ的研究人員在１９９３年提出了一種通過機器人來實現(xiàn)自動配線的方案（圖１－４）［３９］。??輸入輸出的光纖分別設(shè)置在配線端口矩陣面板垂直的兩個棱上，在矩陣面板的交點上開??有凹槽，凹槽和光纖芯之間的角度設(shè)計成使得光線在凹槽壁處可以發(fā)生全反射。通過機??器人往凹槽內(nèi)加與光纖等折射率的油或移除油來控制交叉互聯(lián)。如果凹槽內(nèi)充滿了油，??則光信號直接通過交叉點傳播，如果沒有油，則通過凹槽壁處的全反射將光信號切換到??交叉的光纖處。這種添加或者去除介質(zhì)的導(dǎo)光方式在使用場景上有很多限制，但是也給??后來做ＭＥＭＳ的研宄人員提供了一種新思路。??ＣＣＤ：?Ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅ?廣??ＰＢＳ：?Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ?Ｏｉｌ?ｓｕｐｐｌｙ／ｒｅｍｏｖａｌ?＾Ｊ??ＬＥ＿、??Ｍａｔｒｉｘ?ｂｏａｒｄ?Ｒｏｂｏｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??圖１－４?ＮＴＴ的機器人光纖配線方案??縱橫制的交叉互聯(lián)方式雖然可以無纏繞無阻塞的

【參考文獻】：
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本文編號：3318933