Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG DWDM 1.1 Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng WDM 1.2 Chuyển mạch quang trong hệ thống DWDM
CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG DWDMCHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG DWDM 1.1. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM1.1. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM 1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG HỆ THỐNG DWDM1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG HỆ THỐNG DWDM 1.1. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDMGiới thiệu hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM Các kết cấu cơ bản của hệ thống DWDMNguyên lý hoạt động của hệ thống DWDM Giới thiệu hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDMGhép 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 DEMUXRxNRx2Rx1EDFAEDFAλ1, λ2, … λiλ (i+1), λ(i+2), … λnHệ thống DWDM song hướngMUXTx1Tx2TxNMUX DEMUXTx1Tx2TxNRxNRx2Rx1EDFA EDFAHệ thống DWDM đơn hướngλ1, λ2, … λnλ1, λ2, … λn Nguyên lý hoạt động của hệ thống DWDMĐầu 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 sátHê thông quan lý và giám sát mang DWDM λ1 λn Bộ chuyển đổi bước sóngBộ chuyển đổi bước sóngTín hiệu quang 1Tín hiệu quang nBộ ghép sóng quangKĐPhần phát quang DWDM λ1 λnKĐBộ tách sóng quangBộ chuyển đổi bước sóngBộ chuyển đổi bước sóngTín hiệu quang 1Tín hiệu quang nBộ phát tín hiệu quang giám sátPhần thu quang DWDMKĐBộ phát và thu tín hiệu quang giám sátPhần KĐ đường dây 1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG 1.2. CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG HỆ THỐNG DWDMHỆ THỐNG DWDM Khái niệm chuyển mạch quang Chuyển mạch kênh quang Chuyển mạch kênh quangMạng 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 DWDM2.1. CẤU HÌNH MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG2.2. KIẾN TRÚC MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG [...]... ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG 3.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐỊNH TUYẾN 3.2 PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN TĨNH 3.3 PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG 3.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐỊNH TUYẾN Khái niệm Định tuyến và gán bước sóng Ví dụ về định tuyến và gán bước sóng với mạng vòng Khái niệm Định tuyến là vấn đề tìm đường đi giữa hai node bất kỳ trong mạng để cung cấp dịch vụ cho người sử dụng Định tuyến bước sóng là tìm đường đi cho bước. .. mỗi tuyến (Wavelength Assignment) trong số các bước sóng cho phép Vấn đề tìm các tuyến và gán bước sóng cho luồng quang được gọi là bài toán định tuyến và gán bước sóng (RWA- Routing and Wavelength Assignment) Để dễ dàng hơn trong việc giải quyết, bài toán RWA được chia ra hai bài toán nhỏ là định tuyến và gán bước sóng Ví dụ về định tuyến và gán bước sóng với mạng vòng Từ kiến trúc vật lý mạng vòng,... thuật gán bước sóng đơn giản nhất, theo đó, nút nguồn sẽ tìm kiếm tất cả các bước sóng để xác định tập bước sóng rỗi trên đường đi đã được xác định Sau đó, một bước sóng sẽ được chọn 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... kết nối định tuyến W: Số bước sóng nhỏ nhất trên một tuyến H: Số hop lớn nhất trên một tuyến (hop là khoảng giữa 2 nút kế cận) Ví dụ về định tuyến và gán bước sóng với mạng 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... 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 các tham số: Số các kết nối cần thiết giữa một nút tới các nút mạng khác t = 2 Số bước sóng tối thiểu trên tuyến W = 3 Số cổng giao tiếp định tuyến trên mỗi nút Q = 3 Số... 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 hub sẽ định tuyến các lightpath về các OADM1, OADM2, OADM3 và OADM4 Hub 1 1 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. .. áp dụng được với cả hai loại định tuyến tĩnh và định tuyến động Giải thuật gán bước sóng Giải thuật tô màu trong mạng định tuyến theo bước sóng không có khả năng chuyển đổi bước sóng Giải thuật Random Giải thuật tô màu trong mạng định tuyến theo bước sóng không có khả năng chuyển đổi bước sóng Nội dung: Xây dựng một đồ thị G(V,E), trong đó mỗi lightpath trong hệ thống thể hiện bằng... ĐỊNH TUYẾN TĨNH Hệ thống định tuyến tĩnh là hệ thống mà sự định tuyến luôn giữ cố định, độc lập với trạng thái hiện thời của mạng cũng như các lưu lượng người dùng Định tuyến tĩnh được dựa trên sự dự đoán hơn là dựa vào các hoạt động thực tế của người dùng và mạng Định tuyến tĩnh là một phần không thể thiếu trong quá trình thiết kế mạng Tuy nhiên, quá trình định tuyến lại xảy ra không thường... 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 nghẽn hoặc tối đa số các kết nối được thiết lập trong mạng tại bất cứ thời điểm nào Bài toán này gọi là bài toán thiết lập luồng quang động (DLE- Dynamic Lightpath Establishment) CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI THUẬT ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG Giải thuật định tuyến Giải thuật gán bước. .. Giải thuật định tuyến Giải thuật gán bước sóng Giải thuật định tuyến Bài toán tổng quát Giải thuật Ford Bellman Giải thuật Dijkstra Bài toán tổng quát Ta coi mạng định tuyến bước sóng là đồ thị có hướng G = [V,E] với V là tập các đỉnh của đồ thị tương ứng với các nút mạng, E là tập các cạnh của đồ thị tương ứng với số hop trong mạng Bài toán định tuyến là chúng ta đi tìm đường đi ngắn nhất . ĐỊNH TUYẾNKhái niệmĐịnh tuyến và gán bước sóngVí dụ về định tuyến và gán bước sóng với mạng vòng Khái niệm Định tuyến là vấn đề tìm đường đi giữa. người sử dụng. Định tuyến bước sóng là tìm đường đi cho bước sóng quang từ một nút tới một nút bất kỳ trong mạng. Định tuyến và gán bước sóngLightpathRing