NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM TRA OSNR TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG (OPS)

Đề tài : NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM TRA OSNR TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG (OPS) Đồ án gồm các phần như sau: Chương 1. Giới thiệu chung. Chương này giới thiệu tổng quan các mạng quang hiện nay cũng như yêu cầu cấp thiết của việc đo kiểm tra hiệu năng mạng. Chương 2. Các phương pháp đo kiểm tra OSNR trong mạng quang. Trong chương này, đưa ra những phương pháp được sử dụng để đo thông số OSNRthông số chính đánh giá hiệu năng của mạng quang trong các mạng OCS và OPS Chương 3. Phương pháp kiểm tra OSNR trong mạng chuyển mạch gói quang sử dụng bộ tương quan quang.

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: “NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM TRA OSNR TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG (OPS)” Giáo viên hướng dẫn: TH.s CAO HỒNG SƠN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HẢI PHONG Lớp: D08VT4 Khóa: 2008-2013 Hệ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Hà nội, tháng 12/ 2012 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 nổ 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 truyền đạt những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình em học tập tại Học viện. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Cao Hồng Sơn, bộ môn Thông Tin Quang, người đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em không chỉ trong đợt 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. Những gì thầy truyền đạt sẽ là hành trang quan trọng đối với em không chỉ trong quá trình thực hiện đồ án mà cả sau này. Em xin chân thành cảm ơn thầy. 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 giúp đỡ, góp ý cho mình trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án này. Xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm: …………………….………(bằng chữ: … …………… ….) …………, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ- GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (ký, họ tên) NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm: …………………….………(bằng chữ: … …………… ….) …………, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ- GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (ký, họ tên) MỤC LỤC SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 5 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AOLS All-optical Label Switching Chuyển mạch tiêu đề toàn quang ASE Amplified Spontaneous Emission Khuếch đại tạp âm phát xạ tự phát ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ AWG Arrayed Waveguide Grating Dãy cách tử dẫn sóng BER Bit Error Rate Tỷ lệ bit lỗi CW Continuous Wave Sóng liên tiếp CD Chromatic Dispersion Tán sắc DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp Erbium FBG Fiber Bragg Grating Cách tử sợi quang Bragg FFT Fast Fourier Transform Biến đổi chuỗi Fourier nhanh. GMPLS Generalized MPLS MPLS mở rộng. IP Internet Protocol Giao thức Internet. LSB Lower Side Band Băng dưới. LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MZI Mach-Zehnder Interferometer Giao thoa kế Mach-Zehnder OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch Burst quang OCS Optical Circuit Switching Chuyển mạch kênh quang ODI Optical Delay Interferometer Bộ trễ giao thoa quang ODL Optical Delay Line Trễ đường quang O/E/O Optical to Electrical to Optical Chuyển đổi quang/điện/quang OLS Optical Label Switching Chuyển mạch nhãn quang OPM Optical Performance Monitoring Đo kiểm tra hiệu năng quang OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang OSA Optical Spectrum Analyzer Máy phân tích phổ quang OSNR Optical Signal-to-Noise Ratio Tỉ lệ tín hiện quang trên tạp âm OXC Optical Cross-Connect Kết nối chéo quang SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 6 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt PBS Polarization Beam Splitter Chùm chia phân cực PMD Polarization Mode Dispersion Tán sắc phân cực mode QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RF Radio Frequency Tần số vô tuyến SDH Signal Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ SLA Service Level Agreement Thỏa thuận cấp độ dịch vụ SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuếch đại bán dẫn quang tích hợp SONET Synchronous Optical Network Lớp mạng quang đồng bộ USB Upper Side Band Băng trên WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh quang theo bước sóng SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 7 Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 8 Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục bảng biểu DANH MỤC BẢNG BIỂU SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 9 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mở đầu MỞ ĐẦU Trong một vài năm gần đây, cùng với sự phát triển của Xã hội là những yêu cầu ngày càng cao của người dung về chất lượng cũng như các dịch vụ mạng khác nhau. Các dịch vụ mới phi thoại như thoại video, truyền hình độ nét cao hay truyền dữ liệu ngày càng trở nên phổ biến. Kết quả là, các mạng viễn thông đang trải qua một sự gia tăng đáng kể trong nhu cầu thời gian thực và các ứng dụng băng thông rộng mà đã vượt quá các giới hạn của cấu trúc mạng hiện có. Hệ thống mạng truyền tải quang ra đời đã đáp ứng được những yêu cầu về chất lượng cũng như độ rộng băng thông cho các dịch vụ trên. Tuy nhiên, sự phát triển của mạng chuyển mạch gói quang cũng đem lại sự phức tạp trong quá trình đo kiểm tra và giám sát các thông số hiệu năng của mạng. Do vậy, trong Đồ án này em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp đo kiểm tra OSNR trong mạng chuyển mạch gói quang (OPS)” nhằm đưa ra các phương pháp mới được sử dụng trong việc đo kiểm tra và đánh giá hiệu năng của mạng quang mới. Đồ án gồm các phần như sau: Chương 1. Giới thiệu chung. Chương này giới thiệu tổng quan các mạng quang hiện nay cũng như yêu cầu cấp thiết của việc đo kiểm tra hiệu năng mạng. Chương 2. Các phương pháp đo kiểm tra OSNR trong mạng quang. Trong chương này, đưa ra những phương pháp được sử dụng để đo thông số OSNR-thông số chính đánh giá hiệu năng của mạng quang trong các mạng OCS và OPS Chương 3. Phương pháp kiểm tra OSNR trong mạng chuyển mạch gói quang sử dụng bộ tương quan quang. Chương này đi sâu tìm hiểu về cách đo kiểm tra OSNR dựa trên các thiết kế bộ tương quan. SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 10 [...]... tra quang mới cho các mạng OPS sẽ được làm rõ SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 33 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2: Phương pháp đo kiểm tra OSNR trong mạng quang - CHƯƠNG II - CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM TRA OSNR TRONG MẠNG QUANG 2.1.Giới thiệu Trong suốt nhiều thập kỉ qua,hệ thống truyền tải quang đã trở thành giải pháp hữu hiệu nhất đáp ứng nhu cầu phát triển nhanh chóng của việc truyền tải dữ liệu trong mạng. .. dụ về mạng quang tích hợp nhiều công nghệ Hình 1.17 Tích hợp mạng quang (ORION) (Trong đó có gói tràn lụt chuyển tải ở chế độ chuyển mạch gói trong khi lưu lượng khác được chuyển tải trong chế độ chuyển mạch bước sóng) Ngoài ra, sự lựa chọn giữa chế độ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói cũng được thúc đẩy bởi khác biệt QoS, ví dụ chuyển mạch kênh cho lưu lượng ưu tiên cao Trong số các kịch bản chuyển. .. dụng chuyển mạch nhãn với gói tin quang, và kết hợp được những ưu điểm tính hạt băng tần của MPLS và OPS 1.2 Mạng chuyển mạch gói quang (OPS) Các dịch vụ mạng trong tương lai sẽ được đặc trưng bởi các mẫu lưu lượng burst /gói Do đó cần một mạng quang mới có khả năng chuyển mạch gói trực tiếp trong miền quang Mạng OPS hứa hẹn sẽ mang sự linh hoạt và hiệu quả của Internet cho mạng toàn quang OPS là giải pháp. .. toàn quang là một giải pháp để tránh thắt nút cổ chai đối với các nút SV: Nguyễn Hải Phong- D08VT4 18 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Giới thiệu chung 1.3 Giải pháp chuyển từ mạng chuyển mạch kênh quang (OCS) sang mạng chuyển mạch gói quang (OPS) 1.3.1 Mạng chuyển mạch gói toàn quang: dự án LASAGNE Thông thường, thông tin mạng được xử lý trong miền điện trong khi truyền tải dữ liệu vẫn giữ ở miền quang. .. đáp ứng Trong mạng gói quang: dữ liệu gói được truyền trong miền quang mà không thông qua bất kỳ chuyển đổi O/E Do đó, mạng cung cấp tốc độ dữ liệu cao, cho phép chuyển mạch linh hoạt, và hỗ trợ nhiều dạng khách hàng Tuy nhiên, quản lý lỗi và đo kiểm tra hiệu năng phức tạp hơn Để thực hiện các chức năng này trong các mạng quang thế hệ tiếp theo, kỹ thuật đo kiểm tra mới hoạt động trong miền quang phải... lượng cao trong một môi trường tính động cao Các phương pháp tiếp cận truyền thống như mạng chuyển mạch quang không đủ linh hoạt Vì vậy, người ta hy vọng chuyển mạch gói quang (OPS) sẽ đáp ứng được sự linh hoạt và sử dụng băng thông hiệu quả cho mạng hiệu suất cao trong tương lai 1.1 Sự phát triển của mạng quang và các giải pháp mạng quang 1.1.1 Sự phát triển mạng quang Kỹ thuật ghép kênh quang theo... tin đo kiểm tra này cũng có thể được sử dụng phối hợp với các chức năng định tuyến bằng cách thiết lập đường dẫn quang mới theo đánh giá chất lượng Việc đo kiểm tra thực hiện trên cơ sở gói xen gói mang lại thách thức mới vì vậy kỹ thuật đo kiểm mới hoạt động trong miền quang phải được nghiên cứu Chủ đề này là trọng tâm chính của đồ án và nó sẽ được trình bày trong các chương sau, giải pháp đo kiểm tra. .. dựa trên các yêu cầu QoS Mạng quang ảo (VON) và mạng quang đa dịch vụ quang (PMON) đã cho thấy khả năng của các loại mạng lai này Hình 1.18 minh họa các loại kiến trúc mạng lai quang song song, với các nút biên lựa chọn các dịch vụ chuyển tải từ hai mạng quang Ở đây, lưu lượng IP có thể được chuyển trong bursts/ gói quang hoặc trong các byte liên tục bên trong một đường dẫn quang SV: Nguyễn Hải Phong-... tiêu đề quang, các gói tin IP được chuyển qua các mạng quang lõi mà không cần phải chuyển đổi O/E/O bất cứ khi nào có yêu cầu định tuyến Ưu điểm chính của phương pháp này là khả năng định tuyến gói/ burst độc lập với tốc độ bit, định dạng gói tin, và độ dài gói tin Mô hình mạng AOPS minh họa trong hình 1.8 Hình 1.8: Mô hình mạng AOPS Hoạt động mạng OPS đã được trình bày trong phần trước, các gói IP... bộ hóa tải trọng và chuyển mạch thông qua kết hợp định tuyến bước sóng và chuyển mạch không gian Đệm và lựa chọn bước sóng được sử dụng để giải quyết tranh chấp trong miền bước sóng Trong nút chuyển mạch tiêu đề gói tin quang được đọc và so sánh với bảng chuyển tiếp Tải trọng sau đó được chuyển đến cổng đầu ra thích hợp với một tiêu đề mới Cấu hình nút chuyển mạch gói được hiển thị trong hình 1.7 Hình . quá trình đo kiểm tra và giám sát các thông số hiệu năng của mạng. Do vậy, trong Đồ án này em lựa chọn đề tài Nghiên cứu phương pháp đo kiểm tra OSNR trong mạng chuyển mạch gói quang (OPS) nhằm. để đo thông số OSNR- thông số chính đánh giá hiệu năng của mạng quang trong các mạng OCS và OPS Chương 3. Phương pháp kiểm tra OSNR trong mạng chuyển mạch gói quang sử dụng bộ tương quan quang. . mạng quang hiện nay cũng như yêu cầu cấp thiết của việc đo kiểm tra hiệu năng mạng. Chương 2. Các phương pháp đo kiểm tra OSNR trong mạng quang. Trong chương này, đưa ra những phương pháp được