đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM

đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đồ án tốt nghiệp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM

http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 1 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 4 LỜI NÓI ĐẦU 7 Chương I 9 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ WDM 9 1.1 Sự phát triển của công nghệ WDM 9 1.2 Kỹ thuật WDM 10 1.2.1 Nguyên lý cơ bản của ghép bước sóng quang WDM 10 1.2.2 Cấu trúc hệ thống WDM 11 1.2.3 Các phần tử cơ bản của hệ thống WDM 12 1.2.3.1 Sợi quang 12 a. Sợi quang G.652 12 b. Sợi quang G.653 13 c. Sợi quang G.654 13 d. Sợi quang G.655 14 e. Sợi quang có tiết diện hiệu dụng lớn 14 1.2.3.2 Phần phát 14 1.2.3.3 Phần thu 17 a.Nguyên lý làm việc chung của PIN và APD 18 b. PIN-Photodiode 19 c. Diode quang thác APD 20 1.2.3.4 Trạm lặp 26 1.2.3.5 Bù tán sắc 26 1.2.3.6 Khuếch đại quang OA (EDFA) 27 1.2.3.7 Bộ lọc quang 28 1.2.3.8 Bộ xen rẽ quang OADM 30 a. Cấu trúc của bộ ghép tách quang OADM 32 1.2.3.9 Bộ nối chéo quang OXC 37 a. Phân tích và so sánh kết cấu OXC 37 b. Kết cấu OXC dựa trên chuyển mạch không gian 38 c. Kết cấu OXC dựa vào chuyển mạch chia bước sóng 40 1.2.3.10 Chuyển mạch không gian 42 a. Các chuyển mạch cơ bản 42 1.3 Cấu trúc mạng WDM 46 1.3.1 Cấu trúc mạng ring 46 1.3.2 Cấu trúc mạng Mesh 47 1.3.3 Cấu trúc hình sao đơn 47 1.3.4 Cấu trúc hình sao kép 48 1.4 Các kiến trúc mạng lõi điển hình 48 1.4.1 Kiến trúc ring OMS-SP hai lớp 49 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 2 1.4.2 Kiến trúc Mesh - Ring hai lớp 50 1.4.3 Kiến trúc Ring - Mesh hai lớp 50 1.5 Các tham số đặc trưng của mạng quang 51 1.5.1 Đặc trưng riêng của mạng quang 51 1.5.2 Các tham số liên quan đến topo mạng 52 1.5.3 Các tham số liên quan tới những giới hạn vật lý 53 1.5.4 Các tham số liên quan đến nhu cầu lưu lượng mạng 54 1.5.5 Những tham số liên quan đến kiến trúc 55 1.5.6 Các tham số liên quan đến sự giám sát 56 Chương II 57 TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM 57 2.1 Giới thiệu chung 57 2.1.1 Giải pháp WCA trong định tuyến và gán bước sóng 59 2.2 Topo vật lý 62 2.3 Định tuyến và gán bước sóng tĩnh 62 2.4 Định tuyến và gán bước sóng với bộ chuyển đổi bước sóng 65 2.5 Định tuyến và gán bước sóng động 66 Chương III 69 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM 69 3.1 Phương pháp định tuyến 69 3.1.1 Phương pháp định tuyến trong mạng MESH 69 3.1.1.1 Định tuyến cố định 69 3.1.1.2 Định tuyến luân phiên cố định 70 3.1.1.3 Định tuyến thích nghi 71 3.1.1.4 Định tuyến bảo vệ 72 3.1.1.5 Các hàm trọng thích nghi cho thuật toán định tuyến 72 3.1.2 Phương pháp định tuyến trong mạng cấu trúc RING WDM 76 3.1.2.1 Định tuyến trong mạng Ring đơn 77 3.1.2.1.1 Các phương pháp định tuyến tối ưu 77 3.1.2.1.2 Các phương pháp định tuyến Heuristic 78 a. Các phương pháp Heuristic không thích nghi 78 b. Các phương pháp Heuristic thích nghi 81 3.1.2.2 Định tuyến trong mạng đa Ring 81 3.2 Phương pháp gán bước sóng 83 3.2.1 Phương pháp gán bước sóng tĩnh 83 3.3.1.1 Thuật toán gán bước sóng từ bậc lớn nhất (LF – Largest First Algorithm) 84 3.2.1.2 Phương pháp gán bước sóng trong mạng Ring 86 a. Phương pháp tô màu đồ thị 86 b. Phương pháp Heuristic 88 3.2.2 Phương pháp gán bước sóng động 89 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 3 3.2.2.1 Gán bước sóng ngẫu nhiên 89 3.2.2.2 Gán bước sóng theo phù hợp nhất 89 3.2.2.3 Gán bước sóng theo chiều dài luồng quang dài nhất (LF –Longest First) 90 3.3.2.4 Gán bước sóng dựa trên bước sóng sử dụng ít nhất (LU- Least Used) 90 3.3.2.5 Gán bước sóng theo số bước sóng sử dụng nhiều nhất (MU- Most Used) 91 3.3.2.6 Thuật toán gán bước sóng theo tích số nhỏ nhất (MP- min- Product) 93 3.3.2.7 Gán bước sóng đựa trên tải ít nhất (LL-Least Loaded) 94 PHỤ LỤC………………………………………………………………………96 THUẬT TOÁN DIJKSTRA 966 KẾT LUẬN 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 4 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADM AG AN AOTF APD AWGM ATM ADP AW C DCA DEMUX DSF DXC DLE DWDM FBG EDFA FDM FFWF GMPLS GW IP ISDN LAN LC LCP LCG LF LEC LL LSP Add/drop multiplexer Auxiliary Graph Acces Node Acousto Optic Turnable Filter Avalanche Photodiode Arrayed - Wavelength Grating Multiplexer Asynchronous Transfer Mode Avalanche Photo Diode Available Wavelength Core Distinct Channel Assignment Demultiplexer Dispersion Shifted Fiber Digital Cross Connect Dynamic Lightpath Establishment Differential Wavelength Division Multiplexer Fibre Grating Erbium doped fiber amplifer Frequency Division Multiplexing First Fit Wavelength First Generalized Multiple Protocol Label Swithching Gateway Internet Protocol Integrated service digital network Local Area Network Logical Connection Least Congested Path Logical Connection Graph Largest First Least Converter First Least Loaded Label Swithched Path Bộ ghép kênh xen kẽ Dựng một đồ thị phụ Nút truy nhập Bộ lọc thanh quang có điều chỉnh Điốt quang thác Bộ ghép kênh lưới quang dẫn sóng kiểu dàn Phương thức truyền không đồ ng bộ Điốt quang thác Bước sóng khả dụng Đường trục Gán kênh riêng biệt Bộ giải ghép kênh Sợi dịch tán sắc Nối chéo số Thiết lập luồng quang Ghép kênh chia bước sóng vi sai Lưới sợi quang Khuếch đại sợi quang trộn erbium Ghép kênh phân chia tần số Thuật toán gán bước sóng theo thứ tự bước sóng Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát Cổng Giao thức internet Mạ ng số liên kết dịch vụ Mạng cục bộ Kết nối logic Định tuyến đường nghẽn ít nhất Hướng kết nối logíc biểu đồ Thuật toán gán bước sóng từ bậc lớn nhất Chuyển đổi bước sóng theo thứ tự cao nhất Thuật toán gán bước sóng dựa trên tải ít nhất Luồng chuyển mạch nhãn http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 5 LSR LU M∑ MESH MPLS NP- NZ-DSF OADM OC O/E/O Och OLA OXC OTDM RWA SDH SGC SONET SNCP STM SWR SOS TAW TDM Thr TSI WADM WC WDM WGR WP WR WRS OSC DFK Label Swithching Router Least Used Max-Sum Mesh Multi Protocol Label Swithching Subset of class NP problem complete Non-Zero Dispersion Shifted Fiber Optical add/drop multiplexer Optical Circulator Optical/Electrical/ Optical Optical Channel Optical Line Amplifier Optical Cross Connect Optical Time Division Multiplex Routing and Wavelength Assignmen t Synchronous Digital Hierarchy Sequential Graph Coloring Synchronous Optical Network Sub-Network Connection Protection Synchronous Transport Module Static Wavelength Routing Space Optical Switch Total wavelength and Available wavelength Time Division Multiplexing Thr - Protecting Threshold Time Slot Interchanger Wavelength Add- Drop Multiplexer Wavelegth Converter Wavelength Division Multiplex Waveguide Grating Router Wavelength Path Wavelength Router Wavelength Router Switch Optical Supervision Chanel Dispersion Shifted Fiber Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn Gán bước sóng dựa trên bước sóng sử dụng ít nhất Thuật toán gán bước sóng dựa trên tổng dung lượng lớn nhất Dạng lưới Chuyển mạch nhãn đa giao thức Tập hợp con của lớp các bài toán NP mà nó được xem là khó giải Sợi quang dịch chuyển tán sắc khác không Bộ ghép kênh xen/rẽ quang Bộ đấu vòng quang Quang/ Điện/ Quang Kênh quang Khuếch đại đường quang Nối chéo quang Ghép kênh quang phân chia thời gian Định tuyến và gán bước sóng Phân cấp số đồng bộ Tô màu đồ thị tuần tự Mạng quang đồng bộ Bảo vệ kết nối mạng con Modun truyền tải đồng bộ Bộ định tuyến bước sóng tĩnh Chuyển mạch quang không gian Tổng bước sóng của các bước sóng khả d ụng Ghép kênh phân chia theo thời gian Ngưỡng bảo vệ Trao đổi khe thời gian Bộ nhập tách bước sóng Bộ chuyển đổi bước sóng Ghép kênh chia bước sóng Bộ định tuyến lưới quang dẫn sóng Đường bước sóng Bộ định tuyến bước sóng Khoá định tuyến bước sóng Kênh giám sát quang Sợi dịch tán sắc http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 6 DFF SMF DCF CBFG OA OADM OXC OMS-DP OMS-SP OMS RWA SLE WCA RCL RCA Rsv WRN Dispersion Flattened Fiber Single Mode Fiber Dispersion Compensating Fiber Chirper Bargg Fiber Grating Optical Amplifier Optical Add Drop Multiplexer Optical Cross Connect Optical Multiplexer Section Dedicated Protection Optical Multiplexer Section Shared Protection Optical Multiplexer Section Routing and Wavelength Assignmen t Static Lightpath Establishment Wavelength conveter Awave Relative Capacity Loss Routing and Channel Assignment Wavelength Reservation Wavelength Router Network Sợi tán sắc phẳng Sợi đơn mode Sợi bù tán sắc Cách tử Bargg Khuếch đại quang Bộ xen tách quang Kết nối chéo quang Bảo vệ dùng riêng mức đoạn ghép kênh quang Bảo vệ dùng chung mức đoạn ghép kênh quang Đoạn ghép kênh quang Định tuyến gán bước sóng Thiết lập luồng quang tĩnh Bộ chuyển đổi bước sóng Tổn thất dung lượng tương đối Định tuyến và gán kênh Gán bước sóng đặt trước Mạng định tuyến bước sóng http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 7 LỜI NÓI ĐẦU Trong hệ thống truyền tải, với sự ra đời của công nghệ mạng quang WDM đặc biệt là công nghệ DWDM được coi như là một công nghệ tối ưu thay thế cho công nghệ TDM truyền thống. Với sự ra đời của công nghệ WDM cho phép các nhà thiết kế mạng lựa chọn được phương án tối ưu nhất để tăng dung lượng đường truyền với chi phí thấp nhất. Cho đến nay hầu hết các h ệ thống thông tin quang đường trục có dung lượng cao đều sử dụng công nghệ WDM. Ban đầu từ những tuyến WDM điểm – điểm đến nay đã xuất hiện các mạng với nhiều cấu trúc phức tạp. Tuy nhiên, do hiện nay số lượng bước sóng sử dụng trong hệ thống WDM là rất hạn chế, vấn đề đặt ra là phải làm thế nào để có thể sử dụng nguồn tài nguyên này m ột cách hiệu quả nhất. Giải quyết được vấn đề này tức là nâng cao năng lực của mạng với số tối đa tải trên một bước sóng cho trước, đây chính là vai trò của việc định truyến các bước sóng trong mạng. Việc định truyến tốt sẽ cho phép sử dụng tối ưu các bước sóng khi xây dựng một mạng mới và làm giảm chi phí cho thiết bị. Do đó, vai trò của việ c định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM là rất quan trọng. Việc sử dụng công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM cho phép nâng cao đáng kể băng thông mà vẫn duy trì hiện trạng hoạt động của mạng, nó cũng đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả về mặt chi phí cho các mạng đường dài. Vì lẽ đó đề tài “Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM ” sẽ nghiên cứu vấn đề này một cách cụ thể hơn trong nội dung của đồ án này. Đồ án này bao gồm có 3 chương với nội dung được tóm tắt cụ thể như sau : Chương I : Giới thiệu chung về hệ thống ghép kênh theo bước sóng, các kỹ thuật cơ bản, nguyên ký hoạt động của các phần tử cơ bản của hệ thống quang WDM. Giới thiệu tổng quan cấu trúc hệ thống, các phần tử mạng WDM, các kiến trúc của mạng lõi điển hình, các tham số đặc trưng của mạng như tôpo mạng, giới hạn vật lý, nhu cầu lưu lượng Chương II : Giới thiệu một cách tổng quan về định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM. Các giải pháp trong định truyến và gán bước sóng, định tuyến gán bước sóng tĩnh, định truyến gán bước sóng với bộ chuyển đổi bước sóng. Định tuyến gán bước sóng động. Chương III : Đưa ra một số phương pháp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Bao gồm : Các phương pháp định tuyến trong mạng http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 8 MESH, định tuyến trong mạng cấu trúc RING WDM. Gán bước sóng tĩnh, gán bước sóng động. Mặc dù có nhiều cố gắng song do thời gian và trình độ có hạn nên đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các bạn. Nhân đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Ths. Cao Hồng Sơn đã tạo mọi điều kiện và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông I đã giúp đỡ em trong thời gian qua. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè người thân- những người đã luôn cổ vũ động viên giúp đỡ kịp thời em trong suốt thời gian qua. Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2006 Sinh viên thực hiện Trần Ngọc Quang http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 9 Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ WDM 1.1 Sự phát triển của công nghệ WDM Công nghệ mạng quang đã trở thành nhân tố quan trọng trong sự phát triển của mạng viễn thông. Yêu cầu băng tần sử dụng lớn là hệ quả tất yếu của nhu cầu truyền thông dữ liệu ngày nay. Trong hai thập kỷ qua, công nghệ truyền tải quang WDM đã có sự phát triển vượt bậc. Sự phát triển này có được là nhờ công nghệ chế tạo linh kiện quang. Những thành tựu của công nghệ này đã góp phần tạo nên hệ thống WDM dung lượng lớn như ngày nay. Theo thời gian, xuất phát từ những nhu cầu thực tế, các hệ thống WDM ngày càng trở nên phức tạp. Ở một góc độ nào, sự phức tạp trong hệ thống WDM là trong những chức năng của thiết bị. Nhờ có chức năng này mà cấu hình hệ thống WDM chuyển từ đơn giản như cấu hình điểm- điểm sang cấu hình phức tạp như Ring và Mesh. Các hệ thống WDM đầu tiên xuất hiện từ cuối những năm 1980 sử dụng hai kênh bước sóng trong các vùng 1310nm và 1550nm và thường được gọi là hệ thống WDM băng rộng. Đầu những năm 1990 xuất hiện các hệ thống WDM thế hệ hai sử dụng các phần tử WDM thụ động, được gọi là hệ thống WDM băng hẹp từ 2 đến 8 kênh. Các kênh này nằm trong cửa sổ 1550nm và với khoảng cách kênh 400GHz. Đến giữa những năm 1990 đã có hệ thống WDM mật độ cao (DWDM) sử dụng từ 16 đến 40 kênh với khoảng cách kênh từ 100 đến 200 GHz. Các hệ thống này đã tích hợp các chức năng xen rẽ và quản lý mạng. Các hệ thống WDM ban đầu sử dụng với khoảng cách kênh lớn. Việc lắp đặt hệ thống WDM chi phối bởi những lý do kinh tế. Vi ệc nâng cấp thiết bị đầu cuối để khai thác các năng lực của WDM có chi phi thấp hơn việc lắp đặt cáp sợi quang mới. Sự xuất hiện bộ khuếch đại quang EDFA đã chuyển hầu hết các hệ thống WDM sang cửa sổ 1530 nm đến 1565nm. Các hệ thống WDM mới lắp đặt gần đây đã sử dụng các kênh quang có khoảng cách giữa các kênh hẹp từ 25 GHz đến 50 GHz. Nhu cầu v ề băng tần mạng đang tăng gần 100%/một năm sẽ tiếp tục gia tăng ít nhất là trong vài chục năm tiếp theo. Việc giảm giá thành của các nhà cung cấp và trên hết là ứng dụng phổ cập của Internet đòi hỏi băng tần lớn sẽ được tiếp tục đẩy mạnh. http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc Quang Lớp D2002 VT 10 Các giải pháp thực tế đối với các vấn đề giới hạn ảnh hưởng của tán sắc mode phân cực, hiệu ứng phi tuyến, sẽ làm tăng cả số lượng kênh và tốc độ bít của hệ thống WDM. Số lượng các kênh tăng đòi hỏi yêu cầu khắt khe hơn đối với độ ổn định của laser, độ chính xác của bộ lọc và vấn đề liên quan đến quả n lý tán sắc, hiệu ứng phi tuyến Mạng tiến dần tới mô hình toàn quang, do đó sẽ xuất hiện các hệ thống thiết bị quang mới có khả năng thực hiện các chức năng mà các thiết bị điện tử đang đảm nhận. Việc loại bỏ các yêu cầu khôi phục và tái tạo lưu lượng qua thiết bị điện tử làm giảm đáng kể tính phức tạ p phần cứng của mạng, nhưng sẽ làm tăng các hiệu ứng quang khác. Mặc dù trên khía cạnh nào đó các kỹ thuật WDM mật độ cao sẽ đạt tới giới hạn của nó. Sự truyền dẫn của vài trăm kênh trên một sợi quang cũng đã được kiểm chứng. Nhờ có sự phát triển của công nghệ WDM, trong tương lai không xa sẽ xuất hiện các dịch vụ thông tin quang giá thành thấp tốc độ cao. 1.2 Kỹ thuật WDM 1.2.1 Nguyên lý cơ bản của ghép bước sóng quang WDM Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng có thể minh hoạ như hình 1.1. Giả sử có các nguồn quang làm việc ở các bước sóng khác nhau λ 1 , λ 2 , λ 3 , …λ j , ….λ n . Các tín hiệu quang với các bước sóng khác nhau được ghép lại ở phía phát nhờ bộ ghép kênh; bộ ghép bước sóng phải đảm bảo có suy hao nhỏ và tín hiệu sau khi ghép sẽ được truyền dọc theo sợi đến phía thu. Bộ tách kênh quang ở phía thu sẽ tách các luồng tín hiệu với các bước sóng riêng rẽ. Hình 1.1 Mô tả tuyến thông tin quang có ghép bước sóng. Có hai phương án thiết lập hệ thống WDM như hình 1.2 . Phương án truyền dẫn ghép bước sóng quang theo một hướng như trong hình 1.2(a), là kết hợp các tín hiệu có bước sóng khác nhau vào sợi quang tại một đầu và thực hiện [...]... khỏc qua si quang trờn mng vin thụng Trong trng hp mt tuyn WDM im- im, mt tp cỏc kờnh quang c kt hp li trong b ghộp kờnh WDM, c truyn qua mt tuyn si quang v c tỏch ra qua b gii ghộp kờnh WDM Sinh viờn thc hin:Trn Ngc Quang Lp D2002 VT http://www.ebook.edu.vn 11 ỏn tt nghip nh tuyn v gỏn bc súng trong mng quang WDM Trong hỡnh 1.3 ch ra mt cu trỳc h thng chung WDM Trong vớ d ny cú bn kờnh quang ti cỏc... bc súng trong mng quang WDM Hai loi laser ny cú dũng in ngng khong 20 mA, rng ph rt hp v nh hn c 0,5nm, do ú cỏc tuyn c ly xa yờu cu tc cao thng s dng hai loi ny Diode Laser điều chỉnh bớc sóng Bộ phát quang đơn mode có thể điều chỉnh đợc bớc sóng là linh kiện quang then chốt của hệ thống WDM và mạng chuyển mạch quang Chỉ tiêu tính năng của nó là điều chỉnh tốc độ và điều chỉnh phạm vi bớc sóng Mặc... điều chỉnh phạm vi bớc sóng Mặc dù đang còn nghiên cứu trong phòng thí nghiệm nhng với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ bán dẫn, bộ phát quang bán dẫn có thể điều chỉnh đợc bớc sóng chất lợng cao sẽ sớm đợc sử dụng trong tơng lai Nh ta đã biết, bớc sóng đầu ra bộ phát quang kk (bớc sóng trong không khí) quan hệ với bớc sóng trong môi trờng chất bán dẫn bd theo công thức: (1.2) kk = bd ì n Từ công... PIN-photodiode và APD dựa trên nguyên lý bức xạ ánh sáng của lớp tiếp giáp P-N, đợc chỉ ra ở hình 1.9 Cả hai loại photodiode đều hoạt động dựa vào tiếp giáp p-n phân cực ngợc Khi ánh sáng có bớc sóng trong không gian tự do bé hơn bớc sóng cắt: c (m) = 1,24(eV m) E g (eV ) (1.3) chiếu vào Photodiode thì bán dẫn hấp thụ các photon ở công thức (1.3), Eg là độ rộng dải cấm của tiếp giáp p-n V ánh sáng tới E... Khi bớc sóng ánh sáng tăng thì khả năng đi qua bán dẫn cũng tăng lên, ánh sáng có thể đi qua bán dẫn mà không tạo ra các cặp điện tử và lỗ trống Do đó, với các vật liệu phải có một bớc sóng tới hạn c Diode quang thỏc APD Cấu tạo Cấu trúc cơ bản của APD đợc chỉ ra ở hình 1.11(a) Cấu tạo của APD cơ bản giống nh PIN-Photodiode Ngoài ra trong APD còn có một lớp bán dẫn yếu P đợc xen giữa lớp I và lớp N+... trên tuyến mà giá thành cao của sợi G.653 phần nào đợc dung hoà c Si quang G.654 G.654 là sợi quang đơn mode tới hạn thay đổi vị trí bớc sóng cắt Loại sợi này có đặc điểm: suy hao ở bớc sóng 1550 nm giảm nhng tán sắc vẫn tơng Sinh viờn thc hin:Trn Ngc Quang Lp D2002 VT http://www.ebook.edu.vn 13 ỏn tt nghip nh tuyn v gỏn bc súng trong mng quang WDM đối lớn; điểm tán sắc bằng không vẫn ở bớc sóng 1310... chủ yếu đợc sử dụng ở các tuyến cáp quang biển d Si quang G.655 Sử dụng sợi quang nào thích hợp nhất cho hệ thống WDM luôn là vấn đề đợc nhiều nhà khoa học quan tâm Do tính chất u việt của sợi quang G.653 (DSF) ở bớc sóng 1550 nm mà nó trở thành sợi quang đợc chú ý nhất Nhng nghiên cứu kỹ ngời ta phát hiện ra rằng khi dùng G.653 trong hệ thống WDM thì ở khu vực bớc sóng có tán sắc bằng không sẽ bị ảnh... N+I không đợc khuếch tán vào miền I (do ở khoảng cách xa hơn độ dài khuếch tán của động tử thiểu số), nên chúng lại tái hợp với nhau ngay trong các miền P+ và N+ Trong trờng hợp lý tởng, mỗi photon chiếu vào PIN-Photodiode sẽ sinh ra một cặp điện tử và lỗ trống và giá trị trung bình của dòng điện ra tỷ lệ với công suất chiếu vào Nhng thực tế không phải nh vậy, vì một phần ánh sáng bị tổn thất do phản... các tuyến thông tin quang tốc độ cao, cự ly dài thì cần phải sử dụng một loại sợi có cả suy hao và tán sắc tối u tại một bớc sóng Hiện nay, bằng cách thay đổi mặt cắt chiết suất có thể chế tạo đợc sợi tán sắc dịch chuyển, tức là sợi có tán sắc và suy hao tối u ở cùng một bớc sóng Loại sợi này gọi là sợi DSF hay sợi G.653 Hình 1.4 mô tả đờng cong tán sắc của sợi G.653 Tán sắc [ps/nm.km] 30 20 10 0 Tán... tuyn v gỏn bc súng trong mng quang WDM HT = e (1.5) hc gọi là hệ số biến đổi quang - điện của photodiode là công suất ánh sáng chiếu vào photodiode PT: = Số cặp địên tử - Lỗ trống sinh ra Số photon hấp thụ là hiệu suất lợng tử hoá của APD/PIN Photodiode (1.6) : bớc sóng của ánh sáng e: địên tích của điện tử (e = 1,602.10-19 As) h: hằng số Plank (h = 6,62.10-34 Ws2) c: vận tốc ánh sáng (c = 3.108 m/s) . WCA trong định tuyến và gán bước sóng 59 2.2 Topo vật lý 62 2.3 Định tuyến và gán bước sóng tĩnh 62 2.4 Định tuyến và gán bước sóng với bộ chuyển đổi bước sóng 65 2.5 Định tuyến và gán bước. bước sóng, định tuyến gán bước sóng tĩnh, định truyến gán bước sóng với bộ chuyển đổi bước sóng. Định tuyến gán bước sóng động. Chương III : Đưa ra một số phương pháp định tuyến và gán bước. tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Bao gồm : Các phương pháp định tuyến trong mạng http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM Sinh viên