NGHIÊN CỨU BỘ ĐỊNH TUYẾN CHUYỂN MẠCH GÓI TOÀN QUANG DỰA TRÊN BẢNG ĐỊNH TUYẾN

Sự bùng nổ của mạng Internet, sự phát triển số lượng người sử dụng cùng các ứng dụng dịch vụ mới trên nền IP, đó là những gì mà chúng ta đã chứng kiến trong vòng gần một thập kỉ qua. Để đáp ứng được sự phát triển đó, hạ tầng mạng truyền dẫn bao gồm mạng đường trục và mạng truy nhập đã và đang phải nâng cao dung lượng bằng cách chuyển dần sang mạng truyền dẫn cáp sợi quang. Nội dung đồ án gồm 3 chương: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Cơ chế định tuyến điều chế vị trí xung (PPM) dựa trên bảng định tuyến. Chương 3: Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang dựa trên bảng định tuyến.

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: “NGHIÊN CỨU BỘ ĐỊNH TUYẾN CHUYỂN MẠCH GÓI TOÀN QUANG DỰA TRÊN BẢNG ĐỊNH TUYẾN” Giáo viên hướng dẫn: Th.S CAO HỒNG SƠN Sinh viên thực hiện: BÙI THÚY QUỲNH Lớp: D08VT4 Khóa: 2008-2013 Hệ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY 1 Hà Nội, tháng 12 /2012 2 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I o0o CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên : Bùi Thúy Quỳnh Lớp : D08VT4 Khoá : 2008 - 2013 TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang dựa trên bảng định tuyến” NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỒ ÁN: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Cơ chế định tuyến điều chế vị trí xung (PPM) dựa trên bảng định tuyến. Chương 3: Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang dựa trên bảng định tuyến. Ngày giao đề tài:……/…… /……… Ngày nộp đồ án:……/…… /……… Ngày tháng năm 2012 Giáo viên hướng dẫn Th.s Cao Hồng Sơn 3 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………….……………… … ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………… …………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm: ……………(bằng chữ: … ………….) Hà Nội, ngày … tháng … năm 2012 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 4 NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………….……………… … ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………… …………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm:……….(Bằng chữ: ………….) Ngày tháng năm 2012 Người phản biện 5 LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp luôn là điểm mốc đáng nhớ đối với mỗi sinh viên, không chỉ là kết thúc một quá trình lâu dài học tập, phấn đấu tại trường mà còn là cơ hội để sinh viên vận dụng những gì đã được học để đưa vào áp dụng giải quyết các bài toán thực tế. Đây cũng là bước quan trọng để sinh viên trau chuốt kỹ năng trước khi ra trường bước vào một môi trường mới. Để hoàn thành đồ án không chỉ có sự nỗ lực cố gắng ở bản thân người thực hiện, mà ở đó còn có sự chỉ dạy, hướng dẫn, góp ý, động viên từ những người xung quanh. Đối với em trong quá trình thực hiện đồ án đã nhận được rất nhiều sự quan tâm từ mọi người. Đó là động lực to lớn để em cố gắng thực hiện thật tốt đề tài này. Đầu tiên cho em được gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong học viện, đặc biệt là các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông 1- Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thạc sỹ Cao Hồng Sơn, bộ môn Thông tin quang, người đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em không chỉ trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này, mà cả trong quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong cuộc sống trong suốt thời gian qua. Trong thời gian làm việc với thầy, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả. Đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này. Em cũng xin cảm ơn đến bố mẹ, các thành viên trong gia đình em, cảm ơn mọi người đã động viên, tạo điều kiện tốt để cho em hoàn thành đề tài này.Và cuối cùng xin cảm ơn đến tất cả các bạn trong tập thể lớp D08VT4 đã gúp đỡ, góp ý cho mình trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án này. Xin chân thành cảm ơn! SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 Đồ án tốt nghiệp Đại học 6 MỤC LỤC MỤC LỤC SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 Đồ án tốt nghiệp Đại học 7 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt AOLS All-Optical Label Switching Chuyển mạch nhãn toàn quang ASE Amplified Spontaneous Emission Bức xạ tự phát được khuếch đại ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ CEM Clock Extraction Module Module chọn lọc định thời CP Control Pulse Xung điều khiển CR Contrast Ratio Độ tương phản CRT Conventional Routing Table Bảng định tuyến thông thường CWDM Coarse Wavelength Division Mutiplexing Ghép kênh phân chia bước sóng mật độ thấp DCF Dispersion Compensation Fibre Sợi quang bù tán sắc DFB Distributed-Feedback Phản hồi phân bố DWDM Dense Wavelength Division Mutiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng mật độ cao EDFA Erbium-Doped Fibre Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp Erbium FBG Fibre Bragg Grating Cách tử Bragg sợi quang FDL Fibre Delay Line Đường trễ sợi quang JET Just-Enough-Time Chỉ -đủ-thời gian LAN Local Area Network Mạng cục bộ MAN Metropolitan Area Network Mạng đô thị MEMS Micro-Electro-Mechanical Systems Hệ thống vi cơ điện tử MPPRT Multiple Pulse Position Routing Table Bảng định tuyến đa vị trí xung MSB Most Significant Bit Bit quan trọng nhất OCDM Optical Code Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mã quang OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch burst quang OCS Optical Circuit Switching Chuyển mạch kênh quang O-E-O Optical-to-Electrical-to-Optical Chuyển đổi quang-điện-quang OOK On-Off Keying Điều chế đóng-ngắt SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 Đồ án tốt nghiệp Đại học 8 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang OSI Open System Interconnection Kết nối hệ thống mở OS All-Optical Switch Chuyển mạch toàn quang OSC All-Optical Switch Control Điều khiển chuyển mạch toàn quang OSNR Optical Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên nhiễu quang OXC Optical Cross Connect Kết nối chéo quang PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Phân cấp số cận đồng bộ PPM Pulse-Position-Modulation Điều chế vị trí xung PPM-HP Pulse-Position-Modulation Header Processing Xử lý tiêu đề điều chế vị trí xung PPRT Pulse Position Routing Table Bảng định tuyến vị trí xung RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RF Radio Frequence Tần số vô tuyến SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ SMF Single Mode Fibre Sợi quang đơn mode SMZ Symmetric Mach-Zehnder Bộ giao thoa Mach-Zehnder đối xứng SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuếch đại quang bán dẫn SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ SPC Serial to Parallel Converter Bộ chuyển đổi nối tiếp song song STM Synchronous Transport Module Module truyền tải đồng bộ SW Switching Window Cửa sổ chuyển mạch TAG Tell-And-Go Thông báo và tiếp tục TAW Tell-And-Wait Thông báo và đợi VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 Đồ án tốt nghiệp Đại học 9 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 Đồ án tốt nghiệp Đại học 10 [...]... Thời gian chuyển mạch của chuyển mạch điện quang là khoảng 10ps 1.3 Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang và mô hình nhận dạng tiêu đề 1.3.1 Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang Mục tiêu của mạng chuyển mạch gói toàn quang là đưa ra các mạng với chuyển mạch nhanh và sử dụng băng tần quang mềm dẻo hơn Tuy nhiên, để đạt được mạng chuyển mạch gói toàn quang, cần yêu cầu xử lý tiêu đề toàn quang và... phục đích gói, một bảng định tuyến để lưu thông tin định tuyến (tức là đường ngắn nhất qua một số bộ định tuyến lõi đến đích của nó), module tương quan địa chỉ gói tin để so sánh địa chỉ gói dữ liệu và bảng định tuyến theo đó quyết định định tuyến, module điều khiển chuyển mạch quang để điều khiển các chuyển mạch quang và các chuyển mạch quang để chuyển mạch các gói dữ liệu đầu vào Những module quang khác... quang dựa trên bảng định tuyến Nội dung đồ án gồm 3 chương: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Cơ chế định tuyến điều chế vị trí xung (PPM) dựa trên bảng định tuyến Chương 3: Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang dựa trên bảng định tuyến 13 SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 Chương I: Giới thiệu chung Đồ án tốt nghiệp Đại học CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Sự phát triển của mạng quang và cấu trúc mạng quang. .. bảng định tuyến điều chế vị trí xung (PPRT) đã được đưa ra và nghiên cứu Ưu điểm chính của nó là giảm kích cỡ bảng định tuyến, dẫn tới thời gian xử lý bộ định tuyến nhanh hơn hơn so với các bộ định tuyến sử dụng các bảng định tuyến thông thường Những ưu điểm này là nguyên nhân để mô hình phát triển và ứng dụng Xuất phát từ thực tế, em đã quyết định chọn đề tài: Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang. .. của mạng toàn quang trong đó các thành phần chuyển mạch điện tử được thay thế bằng chuyển mạch quang với khả năng chuyển mạch các luồng dữ liệu quang băng thông cao Các bộ chuyển mạch quang được sử dụng trong các mạng quang cho nhiều ứng dụng khác nhau Mỗi ứng dụng yêu cầu thời gian chuyển mạch và số cổng chuyển mạch khác nhau Một ứng dụng của các bộ chuyển mạch quang là cung cấp các đường quang Trong... trong mỗi bộ định tuyến Trong phần này sẽ đưa ra định dạng gói quang và kiến trúc cơ bản của bộ định tuyến Một số phương pháp khác nhau để xử lý tiêu đề gói quang cũng được giới thiệu Gói quang truyền qua mạng lõi được tập hợp bởi bộ định tuyến biên từ mạng đô thị MAN Thông thường, một gói quang bao gồm ba phần: định thời, địa chỉ và tải trọng, xem hình 1.5 Tín hiệu định thời được sử dụng để đồng bộ hóa... đề gói tin trong các miền toàn quang là một thách thức lớn cho các bộ định tuyến chuyển mạch gói quang Chuyển mạch gói yêu cầu xử lý tín hiệu của địa chỉ tiêu đề gói tin bên trong bộ định tuyến Nó bao gồm sự tách tiêu đề gói tin (bộ định thời và địa chỉ) và sự tương quan địa chỉ gói tin Việc xử lý tiêu đề thông thường được thực hiện ở miền điện bằng cách truyền các tiêu đề gói tin ở tốc độ thấp hơn... chuyển các gói tin đến các đường khác nhau dựa trên các thông tin được lấy từ địa chỉ gói tin Hình 1.5: Định dạng của một gói tin quang thông thường Hình 1.6 cho thấy kiến trúc cơ bản của một bộ định tuyến lõi trong một mạng chuyển mạch gói quang Về cơ bản, các bộ định tuyến bao gồm một số các module quan trọng, chẳng hạn như mô-đun chọn lọc định thời để đồng bộ hóa, module tách tiêu đề gói để khôi... việc chuyển mạch, và thời gian chuyển mạch thật sự Vì vậy thời gian chuyển mạch yêu cầu khoảng một vài ms Có thể có các dạng chuyển mạch bảo vệ khác nhau, phụ thuộc vào phương pháp được sử dụng, số lượng cổng chuyển mạch cần thiết có thể thay đổi từ hàng trăm đến hàng ngàn cổng khi sửdụng trong các bộ kết nối chéo bước sóng Các bộ chuyển mạch quang cũng là phần tử quan trọng trong mạng chuyểnmạch gói quang. .. của các cổng logic toàn quang Nhiều chế độ truyền (đơn hướng, đa hướng và quảng bá) được ứng dụng trong lớp quang SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 24 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương II: Định dạng địa chỉ tiêu đề gói dựa trên PPM CHƯƠNG II ĐỊNH DẠNG ĐỊA CHỈ TIÊU ĐỀ GÓI DỰA TRÊN PPM 2.1 Giới thiệu Định tuyến gói toàn quang được đưa ra như là một giải pháp thay thế cho mô hình định tuyến gói dữ liệu tốc độ . Thời gian chuyển mạch của chuyển mạch điện quang là khoảng 10ps 1.3. Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang và mô hình nhận dạng tiêu đề 1.3.1. Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang Mục. 2: Cơ chế định tuyến điều chế vị trí xung (PPM) dựa trên bảng định tuyến. Chương 3: Bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang dựa trên bảng định tuyến. 13 SVTH: Bùi Thúy Quỳnh – D08VT4 Đồ án tốt. TÀI: Nghiên cứu bộ định tuyến chuyển mạch gói toàn quang dựa trên bảng định tuyến NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỒ ÁN: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Cơ chế định tuyến điều chế vị trí xung (PPM) dựa