Đang tải... (xem toàn văn)
Ghép kênh theo bước sóng WDM là công nghệ “trong một sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang”. Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác nhau được tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền đi trên một sợi quang. Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp đó được phân giải ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác nhau
CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG DWDM CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG DWDM 1.1. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM 1.1. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM 1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG HỆ THỐNG DWDM 1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG HỆ THỐNG DWDM 1.1. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM Giới thiệu hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM Các kết cấu cơ bản của hệ thống DWDM Nguyên lý hoạt động của hệ thống DWDM Giới thiệu hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM Ghép kênh theo bước sóng WDM là công nghệ “trong một sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang”. Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác nhau được tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền đi trên một sợi quang. Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp đó được phân giải ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác nhau. Đặc điểm nổi bật của hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM là tận dụng hữu hiệu nguồn tài nguyên băng rộng trong khu vực tổn hao thấp của sợi quang đơn mode, nâng cao rõ rệt dung lượng truyền dẫn của hệ thống đồng thời hạ giá thành của kênh dịch vụ xuống mức thấp nhất. Hiện nay trong viễn thông đều dùng công nghệ ghép kênh theo bước sóng mật độ cao DWDM (Dene Wavelength Devision Multiplexing). Công nghệ DWDM có thể mang đến giải pháp hoàn thiện nhất trong điều kiện công nghệ hiện tại. Một mặt nó vẫn giữ tốc độ xử lý của các linh kiện điện tử ở mức 10Gb/s, đảm bảo thích hợp với sợi quang hiện tại, mặt khác công nghệ DWDM tăng băng thông bằng cách tận dụng cửa sổ làm việc của sợi quang trong khoảng bước sóng 1260 nm đến 1675nm. Khoảng bước sóng 1260 nm đến 1675nm được chia làm nhiều băng sóng hoạt động. Băng O (1260 đến 1360nm), Băng E (1360 đến 1460 nm), Băng S (1460 đến 1530nm), Băng C (1530 đến 1565nm),Băng L (1565 đến 1625nm), Băng U (1625 đến 1675nm). Các kết cấu cơ bản của hệ thống DWDM Hệ thống đơn hướng chỉ truyền theo một chiều trên sợi quang.Để truyền thông tin giữa hai điểm cần hai sợi quang. Hệ thống WDM song hướng truyền hai chiều trên một sợi quang nên chỉ cần 1 sợi quang để có thể trao đổi thông tin giữa 2 điểm DE MUX RxN Rx2 Rx1 EDFA EDFA λ 1 , λ 2 , … λ i λ (i+1) , λ (i+2) , … λ n Hệ thống DWDM song hướng MUX Tx1 Tx2 TxN MUX DE MUX Tx1 Tx2 TxN RxN Rx2 Rx1 EDFA EDFA Hệ thống DWDM đơn hướng λ 1 , λ 2 , … λ n λ 1 , λ 2 , … λ n Nguyên lý hoạt động của hệ thống DWDM Đầu phát: Tín hiệu quang đến được biến đổi thành tín hiệu quang có bước sóng theo chuẩn G962 sau đó được tập hợp thành tín hiệu quang tổng nhờ bộ ghép sóng quang, được khuếch đại và phát lên sợi quang. Sau khi truyền dẫn qua cự ly dài (80 ÷ 100 km), tín hiệu quang cần được khuếch đại chuyển tiếp. Đầu thu: Tín hiệu quang tổng hợp sẽ được khuếch đại, sau đó được tách thành các tín hiệu quang có bước sóng nhất định ra khỏi tín hiệu quang tổng hợp. Kênh tín hiệu quang giám sát: điều khiển và giám sát tình hình truyền dẫn các kênh tín hiệu quang của hệ thống DWDM . Hệ thống quản lý mạng DWDM: quản lý cấu hình, quản lý sự cố, quản lý tính năng, quản lý bảo mật, … Bộ phát tín hiệu quang giám sát Hê thông quan lý và giám sát mang DWDM λ 1 λ n Bộ chuyển đổi bước sóng Bộ chuyển đổi bước sóng Tín hiệu quang 1 Tín hiệu quang n Bộ ghép sóng quang KĐ Phần phát quang DWDM λ 1 λ n KĐ Bộ tách sóng quang Bộ chuyển đổi bước sóng Bộ chuyển đổi bước sóng Tín hiệu quang 1 Tín hiệu quang n Bộ phát tín hiệu quang giám sát Phần thu quang DWDM KĐ Bộ phát và thu tín hiệu quang giám sát Phần KĐ đường dây 1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG 1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG HỆ THỐNG DWDM HỆ THỐNG DWDM Khái niệm chuyển mạch quang Chuyển mạch kênh quang Chuyển mạch kênh quang Mạng quảng bá và lựa chọn: Các điểm nút được nối với nhau thông qua sợi quang và bộ phối ghép không nguồn hình sao, mỗi điểm nút được phân bổ bước sóng khác nhau. Tín hiệu phát đi với đặc tính bước sóng của từng điểm nút và được hội tụ lại qua bộ phối ghép, sau khi phân luồng đi tới đầu thu tin ở các điểm nút, dùng máy thu có điều chỉnh ở mỗi điểm nút để lựa chọn thu. Trong đó máy phát ở các điểm nút có tần số cố định; máy thu có thể điều chỉnh được. Mạng bước sóng dò đường: Tín hiệu trên bước sóng nhất định được trực tiếp dò đường đến điểm nút đích, mà không phải là quảng bá đến toàn mạng. Như vậy giảm được tổn thất năng lượng quang của tín hiệu, đồng thời sử dụng một bước sóng nhiều lần tại các bộ phận không trùng lặp của mạng. CHƯƠNG 2: MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG TRONG HỆ THỐNG DWDM 2.1. CẤU HÌNH MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG 2.2. KIẾN TRÚC MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG [...]... Hub 2 λ Routing 1 Routing 4 4 3 Routing 2 Routing 3 Ta có các tham số: Số các kết nối cần thiết giữa một nút tới các nút mạng khác t = 1 Số bước sóng tối thiểu trên tuyến W = 2 Số cổng giao tiếp định tuyến trên mỗi nút Q = 2 Số hop tối đa H = 3 Ví dụ về định tuyến và gán bước sóng với mạng vòng Trường hợp kiến trúc đường quang hình sao (Star): 1 2 λ Routing 1 Routing 4 4 3 Routing 2 Routing 3 Ta có... trúc đường quang (Lightpath Topology) Kiến trúc đường quang (Lightpath Topology) là sự phân bố dịch vụ giữa các điểm nút của mạng Nó là kiến trúc của các đường quang được cung cấp bởi lớp quang thông qua kiến trúc vật lý Kiến trúc đường quang (Lightpath topology) thường được gọi là kiến trúc logic (Logical Topology) hay kiến trúc ảo (Virtual Topology) Có thể thay đổi kiến trúc đường quang từ chương... vòng Trường hợp kiến trúc đường quang hình vòng (ring): 1 2 λ Routing 1 Routing 4 4 3 Routing 2 Routing 3 Ta có các tham số: Số các kết nối cần thiết giữa một nút tới các nút mạng khác t = 3 Số bước sóng tối thiểu trên tuyến W = 2 Số cổng giao tiếp định tuyến trên mỗi nút Q = 4 Số hop tối đa H = 1 Ví dụ về định tuyến và gán bước sóng với mạng vòng Trường hợp kiến trúc đường quang hình sao (Star): Từ OADM... λ2 λ1 OADM F IP Router Mạng định tuyến bước sóng là mạng cung cấp các đường quang (lightpaths) tới người sử dụng là các đầu cuối SDH (SONET) hay các router IP Lightpath là kết nối quang từ kết cuối tới kết cuối (end to end), kết nối quang này vận chuyển tín hiệu quang từ nút nguồn (Source node) tới nút đích (Destination node) qua một bước sóng trên tuyến 2.2 KIẾN TRÚC MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC... nhớ và tài nguyên tính toán trong mạng cho việc thu thập các thông tin thời gian thực và đưa ra các quyết định điều khiển Trong trường hợp lưu lượng động, một luồng quang được thiết lập cho mỗi yêu cầu kết nối đến và luồng quang được giải phóng sau khi một thời gian hạn định Đối tượng trong trường hợp lưu lượng động là để thiết lập luồng quang và gán bước sóng theo cách tối thiểu tổng số kết nối tắc... tuyến và các liên kết sợi quang kết nối các nút với nhau về mặt vật lý mà trên đó, người ta có thể thiết lập đường quang giữa các nút đầu cuối Ðường quang là một đường dẫn đi qua mạng đã có cấp phát bước sóng giữa các nút đầu cuối, và được thiết lập bằng cách cấu hình các nút định tuyến trong mạng Kiến trúc vật lý có liên quan trực tiếp với việc định tuyến khi đặt đường cáp quang, mục đích thiết kế... ngẫu nhiên (với xác suất như nhau) để gán bước sóng cho lightpath đó Trong trường hợp thiếu thông tin về tình trạng bước sóng trong mạng thì phương pháp này sẽ dẫn đến kết quả cân bằng được số lượng các bước sóng được sử dụng Các thông số đầu vào (Inputs): Các Lightpath và bước sóng sử dụng trên mạng Thông số đầu ra (Output): Bước sóng tương ứng với Lightpath cần gán Phạm vi ứng... qua một bước sóng trên tuyến 2.2 KIẾN TRÚC MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG Khái niệm Mô hình kiến trúc vật lý (Physical Topology) Mô hình kiến trúc đường quang (Lightpath Topology) Khái niệm Topology có nghĩa là hình thù mạng Bất kỳ mạng thông tin nào cũng có 2 loại kết cấu topology, đó là Physical topology (kiến trúc vật lý) và Logic topology (kiến trúc logic) Trong đó, Physical topology mô tả kết... (Virtual Topology) Có thể thay đổi kiến trúc đường quang từ chương trình phần mềm nên có thể xem kiến trúc đường quang là kiến trúc mềm Mục đích thiết kế kiến trúc đường quang là dựa vào kiến trúc vật lý đã có để nâng cao chỉ tiêu vận hành và kinh doanh mạng tối ưu hóa chức năng mạng của lớp kênh quang fiber Physical topology Lightpath Linear LT Lightpath Star LT Lightpath Mesh LT CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG... sóng là tìm đường đi cho bước sóng quang từ một nút tới một nút bất kỳ trong mạng Định tuyến và gán bước sóng Ring lightpath topology Mesh physical topology Lightpath RWA-1 RWA-3 Wavelength λ1 fiber RWA-2 fiber Wavelength λ1 fiber λ2 λ2 Wavelength λ1 Trong mạng quang, tìm đường đựơc hiểu theo hai khía cạnh, đó là tìm đường đi vật lý mang được mẫu lưu lượng yêu cầu (Routing) và đưa ra bước sóng phù hợp