随着通信技术的快速发展,各种业务的迅速推展使得运营商的骨干网带宽需求越来越大,波分复用技术以其超大容量、平滑扩容能力成了解决扩容压力的最佳选择。然而这些被广泛使用并承载了大量业务的的WDM网络存在着巨大的安全风险,一旦网络中的光缆线路发生中断,就会导致网络的全部中断。因此,光纤线路自动切换系统的概念就应运而生。本论文首先介绍了光网络的发展现状和已经得到应用的相关自愈技术,并分析其他保护技术的优缺点及当前网络安全性方面的主要问题的基础上,提出在光层对网络进行保护的光纤自动切换保护的办法。然后对运营商实际的网络状况进行调查和分析,并针对运营商光网络的资源、组网状况和故障分布情况设计光纤线路自动切换系统的总体框架。本论文重点论述的是系统中线路自动切换模块,详细介绍了该切换模块的各个组成部分的设计。在本设计中,首先参考ITU-T建议和国家标准对光接口参数的要求,确定检测线路故障的判断依据。然后以这个为标准设计了光纤线路在线监控模块,并将监控信息交由控制电路来处理,通过对光开关的操作来完成线路的切换。本模块中控制部分主要基于AT89C51单片机,控制电路主要通过门电路和对单片机的变成来实现。最后,还通过设计合理的上、下行帧结构,通过单片机的串口与上级管理单元进行通信,为系统提供网管控制功能。论文的最后部分对光纤线路切换系统进行了组网设计,并对系统的未来发展提出展望。由于在光层的切换保护技术尚有许多问题还没有实现统一的标准,本论文在功能实现时只是对一些保护方案和功能进行了初步实现,以一个很低的成本为系统提供了一个额外的保护。