chuyển mạch quang và mạng toàn quang

Seminar Mạng thông tin. Chuyên đề: Chuyển mạch quang và mạng toàn quang Nhóm sinh viên thực hiện: Trần Ngọc Hà Nguyễn Đắc Đồng Lê Thế Đồng 1 Nội dung 1. Các công nghệ xử lý tín hiệu. 2. Vi mạch tổ hợp quang. 3. Mạng quang lưới và xu hướng phát triển. 2 Các công nghệ xử lý tín hiệu  Công nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM-wavelength division multiplexing).  Kỹ thuật chuyển đổi bước sóng.  Các công nghệ chuyển mạch quang. 3 Công nghệ ghép kênh theo bước sóng. 4 Nhiều kênh quang ứng với các bước sóng khác nhau có thể được truyền đi trên cùng một sợi quang Ưu điểm của công nghệ WDM.  Có khả năng tạo dung lượng lớn chỉ trên một sợi quang.  Hệ thống WDM thuận tiện khi cho phép truyền dẫn đồng thời tín hiệu không đồng nhất.  Có khả năng truyền dẫn song công chỉ với một sợi quang (một bước sóng cho chiều đi và một bước sóng cho chiều nhận). 5 Ưu điểm của công nghệ WDM. 6 Hệ thống TDM Hệ thống WDM Nhược điểm của công nghệ WDM  Quá trình khai thác, bảo dưỡng phức tạp.  Với hệ thống song công thì công nghệ WDM gặp phải vấn đề như: - can nhiễu nhiều kênh - phản xạ quang - cách li giữa các kênh 2 chiều. ………… 7 Kỹ thuật chuyển đổi bước sóng.  Là khả năng chuyển đổi tín hiệu từ bước sóng này trên một ngõ vào sang bước sóng khác trên một ngõ ra.  Có 2 phương pháp biến đổi bước sóng là: -biến đổi bước sóng quang điện. -biến đổi bước sóng toàn quang.  Có tác dụng giảm tắc nghẽn. . 8 Chuyển mạch quang  Chuyển mạch kênh quang.  Chuyển mạch gói quang.  Chuyển mạch nhóm quang. 9 Công nghệ chuyển mạch quang.  Công nghệ chuyển mạch quang ứng dụng âm học (acousto-opto switching).  Công nghệ chuyển mạch quang tinh thể lỏng (liquid-crystal based optic switching).  Công nghệ chuyển mạch quang vi cơ điện (MEMS based optic switching).  Công nghệ chuyển mạch quang nhiệt(thermo-optic switching). ………. 10 [...]...Công nghệ chuyển mạch quang vi cơ điện   Là công nghệ có nhiều ưu thế 3 kiến trúc chuyển mạch quang dựa trên MEMS là: - chuyển mạch MEMS 1 chiều - chuyển mạch MEMS 2 chiều - chuyển mạch MEMS 3 chiều 11 Chuyển mạch MEMS 1 chiều => Chức năng ghép/tách kênh bước sóng quang được thực hiện nhờ phần tử tán sắc 12 Chuyển mạch MEMS 2 chiều Dễ điều khiển vi gương vì vi... thông minh như hầu hết các mạng truyền tải khác 32 Thiết bị chuyển mạch quang  Dưới đây là thiết bị chuyển mạch sử dụng trong mạng quang lưới 33 Switching-multiplexing-grooming 34  Thiết bị chuyển mạch quang học xây dựng bởi các công ty như Sycamore và Ciena (STS-1 chi tiết của các chuyển mạch) và Tellium (STS-48 chi tiết của các chuyển đổi) đã được triển khai trong các mạng lưới hoạt động Calient... hình +chuyển mạch quang 28 e)Ứng dụng trong thông tin quang -đóng vai trò như một chuyển mạch quang -các khối gương nhỏ có thể làm lệch tia sáng để đưa đến đầu ra theo yêu cầu -một chuyển mạch quang cơ bản dùng MEMS có thể cấu hình được với kích cỡ 1x36.Để đạt được những cấu hình lớn hơn ta có thể ghép các chuyển mạch cơ bản với nhau 29 MẠNG QUANG LƯỚI (Optical mesh networks) 30 Ví dụ về mạng quang. .. kênh độc lập với trường chuyển mạch 13 Chuyển mạch MEMS 3 chiều Việc thiết kế, chế tạo và triển khai các chuyển mạch quang MEMS ba chiều hiện nay vẫn còn gặp nhiều khó khăn thách thức 14 Chuyển mạch nhóm quang    Các gói tin được tập hợp lại thành các burst để truyền tải trong mạng OBS Tham số quyết định việc tổ hợp burst: đích của gói tin Các burst có độ dài không cố định và bao gồm: control packet... truyền vào kênh có điểm kết thúc bận sớm hơn thời điểm đến của data burst Nếu không có kênh nào như thế thì data burst đó sẽ được xếp vào kênh có thời gian bận ngắn nhất và được lưu vào để chờ đến khi kênh đó rỗi 18 Chuyển mạch nhóm quang  Sau khi kênh được lựa chọn thì thời gian biểu của nó được tính lại 19 VI MẠCH TỔ HỢP QUANG 20 a)Khái niệm -Vi mạch tổ hợp quang( IOC) là một loại mạch màng mỏng quang. .. và bao gồm: control packet (gói tin điều khiển) và data burst  Thông tin trong các gói điều khiển bao gồm: chiều dài burst, thời điểm burst đến và thông tin định tuyến 15 Chuyển mạch nhóm quang Mạng OBS Các nút biên:thực hiện giao dịch với các mạng khác như IP Các nút lõi: chuyển tiếp burst từ cống đầu vào tới cổng đầu ra tương ứng 16 Chuyển mạch nhóm quang   Trước khi truyền các data burst thì các... NSFNET 14nodes 31 Mạng quang lưới  Mạng quang lưới được xây dựng dựa trên mạng truyền tải, có kiến trúc lưới, được triển khai theo quy mô đô thị, quốc gia hoặc quốc tế bằng cách triển khai các thiết bị truyền quang có khả năng chuyển đổi lưu lượng truy nhập từ sợi đầu vào đến sợi đầu ra   Sử dụng thiết bị chuyển mạch bước sóng, có thể nâng cao tốc đọ đa truy nhập Sử dụng các các phần tử mạng thông minh... vi mạch tổ hợp quang (ống dẫn sóng,bộ chia công suất,khuyếch đại quang, điều chế quang, lọc quang, diot laser và máy dò photodiot ) 22 b)Ưu điểm của mạch tổ hợp quang -giảm khối lượng,kích cỡ của hệ thống -tăng băng thông,dung lượng ghép kênh -chống nhiễu sóng điện từ,suy hao ít -tốc độ hoạt động nhanh,công suất tiêu hao ít -có thể chịu được độ rung và nhiệt độ thay đổi 23 c)Phân loại mạch tổ hợp quang. .. xây dựng các thiết bị chuyển mạch quang dựa trên công nghệ MEMS 3D 35  Mạng quang lưới ngày nay không chỉ cung cấp cho mạng nhiều lớp hơn, chẳng hạn như kết nối giữa các bộ định tuyến hoặc liên -chuyển đổi một IP, MPLS, hoặc cơ sở hạ tầng gói Ethernet trung tâm, mà còn hỗ trợ định tuyến hiệu quả và phục hồi mất mát thông tin nhanh chóng của mạng Ethernet băng thông cao điểm-điểm và dịch vụ SONET / SDH... cầu tài nguyên mạng  Có một khoảng thời gian nhỏ giữa control packet và data burst để các nút có thể xử lý được control packet Data burst gần như là được truyền ngay sau control data mà không cần đợi phản hồi dành tài nguyên thành công 17 Chuyển mạch nhóm quang    Bảng thời gian biểu của kênh: Là một thời gian biểu theo trục ngang, xác định thời gian sớm nhất mà kênh truyền rỗi Dựa vào thời gian . sóng quang điện. -biến đổi bước sóng toàn quang.  Có tác dụng giảm tắc nghẽn. . 8 Chuyển mạch quang  Chuyển mạch kênh quang.  Chuyển mạch gói quang.  Chuyển mạch nhóm quang. 9 Công nghệ chuyển. có nhiều ưu thế.  3 kiến trúc chuyển mạch quang dựa trên MEMS là: - chuyển mạch MEMS 1 chiều. - chuyển mạch MEMS 2 chiều. - chuyển mạch MEMS 3 chiều. 11 Chuyển mạch MEMS 1 chiều. 12 => Chức. trường chuyển mạch. Chuyển mạch MEMS 3 chiều. 14 Việc thiết kế, chế tạo và triển khai các chuyển mạch quang MEMS ba chiều hiện nay vẫn còn gặp nhiều khó khăn thách thức. Chuyển mạch nhóm quang  Các