111 Thuật ngữ và chữ viết tắt ADSL Asymmetric Digital Sub Line Thuê bao số không đối xứngAON All –optical network Mạng toàn quang ADM Add/ Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen rẽAPD Avalanc
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội Nguyễn dơng luËn văn thạc sĩ khoa học ngành: xử lý thông tin truyền thông xử lý thông tin truyền thông kỹ thuật đa truy nhập mạng quang ứng dụng nguyễn dơng 2004-2006 Hà Nội 2006 hà nội 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131458151000000 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật đa truy nhập mạng quang ứng dụng ngành: xử lý thông tin truyền thông Mà số: Nguyễn dơng Ngời hớng dẫn khoa học: PGS -TS Đặng văn chuyết hà nội 2006 -i- Lời cam đoan Em xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu thân Các nghiên cứu luận văn dựa tổng hợp lý thuyết hiểu biết thực tế em, không chép Tác giả luận văn Nguyễn Thế Dơng -ii- Mục lục Nội dung Trang Lời Mở đầu B Chơng 1: phần tử sử dụng mạng quang đa truy nhập 1.1 giới thiệu chung …………………… 1.2 Bé ghÐp h×nh quảng bá 1.3 ghép kênh tách kênh 1.4 ®ièt laze ®iỊu chØnh ®ỵc bíc sãng 1.4.1 §iỊu chØnh nhiƯt 1.4.2 Điốt laze điều chỉnh đợc bớc sóng sử dụng hốc 1.4.3 điốt laze hồi tiếp phân bố (DFB) hai đoạn 10 1.4.4 Điốt laze phản xạ phân bố Bragg hai đoạn ba đoạn 11 1.5 lọc quang điều chỉnh đợc … 12 Ch¬ng : Kü thuật đa truy nhập phân chia theo bớc sóng - wdma 2.1 Tỉng quan vỊ kü tht WDMA 14 2.2 Mạng WDMA đơn bớc 14 2.2.1 M¹ng WDMA quảng bá lựa chọn 14 2.2.2 Mạng WDMA định tuyến theo bớc sóng 2.2.3 Các vấn đề liên quan đến hiệu suất thiết kế mạng 25 20 2.2.3.1 Vị trí đệm mạng WDMA đơn bớc 2.2.3.2 Xuyên kênh 25 26 2.3 Mạng WDMA đa bớc 29 2.3.1 Kh¸i niƯm chung mạng WDMA đa bớc 29 2.3.2 Đặc điểm mạng WDMA đa bớc 31 -iii- 2.4 øng dơng m¹ng kü thuật đa truy nhập WDMA 36 2.4 Mạng WDMA ®¬n bíc 36 2.4.1.1 M¹ng LAMBDANET 36 2.4.1.2 M¹ng RAINBOW 37 2.4.1.3 FOX –Bé kÕt nèi chÐo quang tèc ®é 38 cao…………………………… 2.4.1.4 HYPASS (High performance packet switch 39 system…………… 2.4.1.5 M¹ng RINGGO 42 2.4.2 Mạng WDMA đa bớc 43 2.4.2.1 M¹ng Starnet 43 2.4.2.2 M¹ng HORNET 44 Chơng : kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo sãng mang phơ – SCMA 3.1 Giíi thiƯu chung 49 3.2 Hiệu suất mạng scma đơn kênh 3.2.1 NhiƠu lỵng tư Short noise ……………… 53 3.2.2 NhiƠu nhiƯt cđa m¸y thu 54 3.2.3 NhiƠu cêng ®é Laser 55 3.2.4 NhiÔu giao thoa quang 55 3.2.5 Tû số tín hiệu tạp âm tổng 58 3.2.6 øng dơng cđa c¸c hệ thống SCMA đơn kênh 55 3.3 Đa truy nhập sóng mang phụ đa kênh 3.3.1 3.3.2 Kh¸i niƯm vỊ hƯ thèng SCMA đa kênh 61 Đặc điểm hệ thống SCMA đa kênh 62 3.3.3 Tỷ số tín hiệu tạp âm tæng 64 3.3.4 ứng dụng hệ thống SCMA đa kênh 65 Chơng : kỹ thuật đa truy nhËp 51 60 -iv- ph©n chia theo thêi gian – TDMA 4.1 Giíi thiƯu chung 68 4.2 Các khái niệm Kỹ thuật TDMA 4.3 ứng dụng mạng Kü thuËt ®a truy nhËp TDMA 71 4.3.1 ATM-PON (ATM dựa mạng quang thụ động) 71 4.3.2 E- PON (Ethernet dựa mạng quang thụ động) 74 68 Ch¬ng : kü thuËt ®a truy nhËp ph©n chia theo m· - cdma 5.1 Tỉng quan kü tht ®a truy nhËp CDMA 78 5.2 Các mạng sử dụng kỹ thuật CDMA 78 5.2.1 M¹ng sư dơng kü tht CDMA tách sóng trực tiếp 5.2.2 Mạng CDMA quang kÕt hỵp 85 5.2.3 Đặc điểm mạng sử dụng kü thuËt CDMA quang 87 78 Ch¬ng : đề xuất mô hình ứng dụng mạng man Tại bu điện hà nội 6.1 Hiện trạng mạng viễn thông BĐHN 88 6.1.1 Mạng truyền dẫn 88 6.1.2 Mạng tổng đài 88 6.1.3 M¹ng DDN trun thèng ……………………………………… 6.1.4 M¹ng trun sè liƯu ATM + IP 90 6.1.5 M¹ng truy nhËp băng rộng ADSL & SHDSL 91 6.2 Đánh giá ứng dụng truy nhập quang bđhn 6.3 Dự báo nhu cầu phát triển 96 6.4 6.5 Phân tích giải pháp ứng dụng xây dựng mạng 99 Lựa chọn giải pháp công nghÖ truy nhËp 103 6.6 Mét sè chØ tiêu xây dựng mạng 6.7 Đề xuất cấu hình ứng dụng mạng MAN 107 90 94 105 -v- KÕt luËn 110 Tµi liƯu tham kh¶o 111 Thuật ngữ chữ viết tắt ADSL Asymmetric Digital Sub Line Thuê bao số không đối xứng AON All optical network Mạng toàn quang ADM Add/ Drop Multiplexer Bé ghÐp kªnh xen rÏ APD Avalanche Photodiode Điốt tách sóng thác AR Antireflection Coating Vỏ chống phản xạ ASK Amplitude Shift Keying Khoá dịch biên độ ATM Asynchronous Transfer Mode Mode chuyển giao không đồng B-ISDN Broadband Integrated Digital network BPF BandPass Filter Bộ lọc băng thông BRAS Broadband Access Server Server truy nhập băng rộng CNR Carrier –to- Noise Ratio Tû sè sãng mang trªn nhiễu COT Central Office terminal Thiết bị đầu cuối tổng đài CT Central terminal Thiết bị đầu cuối tập trung DBR Distributed Bragg Reflecter Phản xạ phân bố Bragg DCN Digital Communication network Mạng thông tin số DCS Digital Cross -connect system Bộ nối chéo số Service Mạng số liên kết đa dịch vụ băng rộng DEMUX Demultiplexer Bộ giải ghép (tách) kênh DFB Distributed Feedback Hồi tiếp phân bố DLC Digital loop Carrier Truyền tải mạch vòng số DR DSL Distributed reflector Digital sub line Bộ phản xạ phân bố Đờng dây thuê bao số DSLAM DSL access Multiplexer Bộ ghép đờng thuê bao số FBG Fiber Bragg grating Cách tử quang Bragg FP-LD Fabry-Perot laser diode Đi ốt la-de Fabry-Perot -vi- FSK Frequency Shift Keying Khoá dịch tần số FTTB Fiber to the Building Cáp quang tới nhà FTTC Fiber to the Curb Cáp quang tới khu dân c FTTH Fiber to the home Cáp quang tới nhà FTTL Fiber to the loop Mạch vòng cáp quang FTTO Fiber to the office Cáp quang tới công sở FWM Four –Wave Mixing Trén sãng GGL Gain Guided laser Lade điều khiển khuyếch đại GI Graded Index Chỉ sè Gradien GRIN Graded refractive Index ChØ sè chiÕt suÊt Gradien IF Intermediate frequency Trung tÇn IGL Index Guided laser Lade ®iỊu khiĨn chØ sè chiÕt st IM Intensity Modulation §iỊu biÕn cêng ®é IMD Intermodulation Distortion MÐo ®iỊu chÕ tơng hỗ LD Laser diode Điốt lade LED Light Emitting Diode Điốt phát quang LED LO Local Oscillator Dao động néi LOC Large Optical Cavity Hèc céng hëng quang réng MAN Metropolitan Area Network Mạng khu vực nội thị MQW Multiple Quantum Well GiÕng lỵng tư MUX Multiplexer Bé ghÐp kênh MZ Mach Zehnder Bộ điều chế Zehnder OA Optical amplifier Bộ khuếch đại quang OADM OFA Optical Add/Drop Multiplexer Optical fiber amplifier Bé ghÐp kªnh xen rÏ quang Bé khuếch đại quang sợi ONI Optical Network interface Giao diện m¹ng quang ONNI Optical network – to – network Giao diƯn m¹ng –m¹ng interface quang Mach – -vii- ONU Optical network Unit Thiết bị mạng quang OTN Optical transport network Mạng truyền tải quang OXC Optical Cross connect Nối chéo quang PDS Passive Distribute Service Dịch vụ phân phối thụ ®éng PIN Positive Intrinsic Negative CÊu tróc PIN PON Passive optical network Mạng quang thụ động PSK Phase shift keying Khoá dịch pha RF Radio frequency Tần số vô tuyến RIN Relative Intensity Noise Nhiễu cờng độ tơng đối RPR Resilient packet ring Mạng vòng chuyển mạch gói tự hồi phục SBS Stimulated Brillouin Scattering Tán xạ Brillouin kích thích SCM Subcarrier Multiplexing GhÐp kªnh sãng mang phơ SDSL Symmetric digital sub line Thuê bao số đối xứng SEL Surface Emitting laser La-de phát mặt SPM Self phase modulation Tự điều chế pha SRS Stimulated Raman Scattering Tán xạ raman kÝch thÝch TDM Time division Multiplexing GhÐp kªnh theo thêi gian TDMA Time division Multiple Access §a truy nhËp theo thời gian TT Tunable transmitter Bộ phát điều chỉnh đợc TR Tunable receiver Bộ thu điều chỉnh đợc FT Fixed tuned transmitter Bộ phát cố định RF Fixed tuned receiver Bộ thu cố định VPN Virtual private network Dịch vụ mạng riêng ảo WDMA l h i i i li l Wavelength Division Multiple §a truy nhËp theo bớc sóng Access WGR Wavelength Grating Router Bộ định tuyến cách tử dẫn sóng WR Wavelength Router Bộ định tuyến bớc sóng WRC Wavelength routing Controller Bộ điều khiển định tun -viii- bíc sãng WT Wavelength terminal ThiÕt bÞ kÕt ci bíc sãng XPM Cross Phase Modulation §iỊu chÕ ngang (chéo) pha danh mục bảng Bảng 2.1 Quan hệ số nút mạng (N) số bớc (h) xuất phát từ 33 nút nguồn giản đồ ShuffleNet (p,k) Bảng 2.2 Một số thông số đại diện biểu đồ ShuffleNet 34 Bảng 2.3 Các tham số thử nghiệm mạng HORNET 45 B¶ng 6.1 Kü tht trun dÉn tõ tỉng đài đến thuê bao 104 Bảng 6.2 Kỹ thuật truyền dẫn từ thuê bao đến tổng đài 104 Danh mơc h×nh vÏ H×nh 1.1 H×nh 1.2 H×nh 1.3 H×nh 1.4 H×nh 1.5 H×nh 1.6 H×nh 1.7 H×nh 1.8 H×nh 1.9 H×nh 1.10 H×nh 1.11 H×nh 2.1 H×nh 2.2 Mét sè cÊu kiƯn quang thơ ®éng Bộ ghép hình 8x8 tạo 12 ghép sợi đơn mode Các ghÐp h×nh Sơ đồ khối hệ thống WDM Thiết bị ghép tách kênh hỗn hợp (MUX-DEMUX) Xuyªn kªnh Điốt laze điều chỉnh đợc sử dơng hèc ngoµi Laser MAGIC §ièt laze håi tiếp phân bố hai đoạn Sơ đố cấu trúc diode laze phản xạ phân bố Bragg Sơ đồ khối lọc quang điều chỉnh đợc Mạng WDMA hình đơn bớc quảng bá lựa chọn Sơ đồ chuyển đổi trạng thái kết hợp với số bớc sóng đợc sư dơng 2 4 9 10 11 12 15 17