Mạng quang WDM và xu hướng IP over WDM

Mạng quang WDM và xu hướng IP over WDM Lời mở đầu2Phần 1. Tổng quan về mạng quang WDM31.1. Giới thiệu31.2. Nguyên lí hoạt động của hệ thống WDM51.3. Ưu điểm của hệ thống WDM81.4. Vấn đề tồn tại của hệ thống WDM81.5. Các thành phần chính của hệ thống WDM91.5.1. Thiết bị đầu cuối OLT101.5.2. Bộ ghép kênh xenrớt quang OADM111.5.3. Bộ khuếch đại quang151.5.4. Bộ kết nối chéo quang OXC171.6. Vấn đề của chuyển mạch quang221.7. Sự chuyển đổi bước sóng23Phần 2. Mạng IP trên WDM262.1. Giới thiệu262.2. Các ưu điểm của IP over WDM272.3. Ba giải pháp IP over WDM272.4. Kiến trúc mạng IPWDM302.5. Chuyển mạch gói quang (OPS) và chuyển mạch khối quang (OBS)312.5.1. Các công nghệ chuyển mạch quang trong mạng WDM312.5.2. Chuyển mạch gói quang (OPS)322.5.3. Chuyển mạch khối quang (OBS)342.6. Các mô hình liên mạng IPWDM37Kết luận42Tài liệu tham khảo43 Lời mở đầuTrong mạng quang thế hệ 1, việc chuyển mạch và các chức năng mạng thông minh được thực hiện trên miền tín hiệu điện. Điều này làm giảm tốc độ truyền dẫn, tăng giá thành của các thiết bị xử lý (phải chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện để xử lý sau đó lại chuyển sang tín hiệu quang). Thường dùng trong các mạng đường trục, chưa được phổ biến rộng rãi trong mạng đô thị.Mạng quang thế hệ mới thực hiện chuyển mạch và các chức năng thông minh trong miền tín hiệu quang. Công nghệ ghép kênh theo bước sóng quang (Wavelength Division Mutiplexing) là một giải pháp hoàn hảo cho phép tận dụng hữu hiệu băng thông rộng lớn của sợi quang, nâng cao rõ rệt dung lượng truyền dẫn đồng thời hạ giá thành sản phẩm. Hiện nay có 3 kỹ thuật chuyển mạch quang trong mạng quang: Chuyển mạch kênh quang (OCS – Optical Circuit Switching), chuyển mạch gói quang (OPS – Optical Packet Switching) và Chuyển mạch khối quang (OBS – Optical Burst Switching), ứng với mỗi loại chuyển mạch có một số giao thức định tuyến và chọn bước sóng. Trong đó, công nghệ chuyển mạch kênh quang (OCS) thường được sử dụng, và vấn đề quan trọng là định tuyến và chọn bước sóng cho kênh thông tin quang (lightpath).Sự phát triển của hệ thống WDM cùng với công nghệ chuyển mạch quang sẽ tạo nên một mạng thông tin thế hệ mới – mạng toàn quang (Wavelength routing network hay All optical network). Trong mạng toàn quang này, giao thức IP – giao thức chuẩn cho mạng viễn thông thế hệ mới (NGN) sẽ được tích hợp với WDM. Sự kết hợp này sẽ tạo ra một kết cấu mạng trực tiếp nhất, đơn giản nhất, kinh tế nhất và thích hợp nhất sử dụng cho cả mạng đường trục và mạng đô thị. Tiểu luận này tìm hiểu về vấn đề xu hướng tích hợp IP trong mạng quang WDM (IP over WDM). Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Hồng Sơn đã hướng dẫn và góp ý trong quá trình thực hiện tiểu luận này.

 TIỂU LUẬN MẠNG THẾ HỆ MỚI Chủ đề:Mạng quang WDM và xu hướng IP over WDM Lời mở đầu 2 Phần 1. Tổng quan về mạng quang WDM 3   !"#$%&' (")*$%&+ , "/0$%&+ '12$34$ $%&5 '6789"4$&:;6< '=#>3?@A:B '=#?7$"' ',=#?7&$>!:C1+ D "/$%$)*$ EFG$)"H8$IJ, Phần 2. Mạng IP trên WDM 27 E 12$")*$%!@+ =K323!@+ ,L7M$*A '1)*$JN:FO$)*$?&N:=FO '12$$P$)*$!* '1)*$JN:FO '1)*$?&N:=FO' D12$*PQ*A+ Kết luận 43 Tài liệu tham khảo 44 *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @  Lời mở đầu 6!*7T$$)*$$2$$W$X*P* "Y$G$*/ "Z/*K*&$"#/[\TX2 $%$2$789]^N3K$)  "")]^I "J$)I O6_[`!$2$*"_a$T$"Y$ 3H87#b!*"P9 7*G$$)*$$2$$W$XP* !*/ 1P>3?@!8$IJN@@ I!3@O*#K323!K!$!3>3c[ad8XP #$%IYTe$!f[Y/[\"0_2IK 3g* S$J?hc$)*$!*i1)*$? N:1FU:3$1$Fj$OT$)*$JN:FU:3$$?@ Fj$O1)*$?&N:=FU:3$=IFj$OTW*k !$)*$$J*#I&!W$"97$R8$IJ6!"JT$P $)*$?N:1FO_"Y$I][aT."/R"9 7$R8$IJ$!?PN3O FG32)$%&$`$P$)*$Il! *#*P7*U*!N@@!@j!? B!3$@j!?O6!*!T!W$U!W$$g$! *mP7*NOIl"Y$ $Y3FG?7Y3Il! *#?7$.*G$73.T"nK.T?7. $Y3.I][a $!$K*"_a$*"P9 6)cQ*)/."/ $Y3!* N!@OJ*G$$e$K*n TS. Nguyễn Hồng Sơn "b [\J3^!2QG$)c Nhóm thực hiện : Phạm Ngọc Hưng Phạm Hồng Thái Lớp : XLTT&TT-C0810 *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @  Phần 1. Tổng quan về mạng quang WDM 1.1. Giới thiệu FG32)$J$%$2$*PQ/I&T"o$8@@"b* 8`H$4X8XP6!8&$KN@@!!$!O"H /K$$%*R!Q[9$a!nT$2$$$.3[9$a /[\8p8#$3K@*>3nW$/[\6/&T&& $!/!?>*K!$c[a8XP Sự gia tăng băng thông của các mạng khác nhau qua các năm 143KK78!2X8XP$!mPn12$ $$.3[9$a/[\8p"4>"783nW$/[\Ii Truyền dẫn ghép phân không gian SDM (Space Devision Multiplexing):"nK ?P$4IG32)$PT$q"n4XI&YIYT&$"# /[\\d6$J)$RF77/[\$4X 8XP"b$JIrI&YIY$[`?!K$2$7/[\ "%p")?P$4[`$2$8#o3T8#?7$"7?!K$2$T?"J$ 3 IlaX[!*k&p3*"/$4*#I&Y8#o3T8#?7$" &$s Truyền dẫn ghép phân thời gian TDM (Time Devision Multiplexing):X&$"# *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @  /[\IYL73a$[`3nW$/&T3K @*>"7."/i$?/IY6$?$)  ")/"T$2$?"]$J?KX] &$"#8&" 8!t6G$7$!.Tu"I&$2$*/[\T?"]$J ?KX"23W&"&$2$[v u&$"#'83I!o$<83Ic Q$K7Rw8!2X8XP6!3v *"b$!$2$ ?!"#u&$"#,<83I!o$+<83Ix)6$J)""Y$d&$ "#$!nT$2$3n323G$2$A>3?!*/T"Y$R 3e?_!*/N:3$*@I!3@y:6O ""Y$ $$G$)?12$?7%$W!3v *$!. :6$J)>3"Y$$2$0<8AI0'<8AI?"JT /IYIl.33K$2$."/*RKu"7$.Y /[\i2Ip$Ip$)T2Ip$3e$G$T37  z Truyền dẫn ghép phân bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing): >3*/8$IJ")$J)/*#IYT?P$4X&$"# /[\*#8$IJ1P$J)*"7K323! .!"/?$P6W.J\d&$"#]^$%$2$ ?"]u*W$<83IT8K!"K* $Y3IY6!"JT$P X8XP8{$2$c[a$]IH*$$%IY! ?!K8$IJD<*"7DE'*L!K8$IJ"Y$$*/ 8XIJ!"#*!8K6!T&!"#u 8X1N[!|}B!"#!?!K8XIJO-/IT|}B$J?KX !"#u$K8X18X;&[`|}B$J)! "#u$K8X18X;7@!$g6~y6T>?!K$2$d$2$?8$ IJ<<•N"K*8K!?KX$&m?!"/?$P OTIl$J?8$IJ!"#*k8XcT7\d &$"#8*k?/T[`$P$s"%*X8X P/*#IYD,4 *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @,  1P>3?3e$@!8$IJ"Y$$#n$KZ/ [!$P6$J$3 ?€c789p3"o&n"&$!T "o$8!6eb3 *#I&?P?*k?@_"Y$[Gd $K??P$J[d")]3 ?J?X?3e8$2$?@_ #$/?!")K>3? 78#.!$P /PTJ$!3>3X[Y?*?P$4X&$"#8 "_/$s?P$4[`*IY[\ TDM WDM -T*k?*#8$IJ?2$$2$8$IJ2I2 ?PKu\8uQ$?Q[!"#$%$2$$2$??2$! !"#$c3L2$&6T*k34]?$J)!"#u &$"#8.?Q*k?$s$J)*"4[Y$%*k8$IJ1n IlQ8f !"#$%&$2$34$%J 1.2. Nguyên lí hoạt động của hệ thống WDM >3?@!8$IJN@@@I!3@O$P •!*#IY"0_/[\/8$IJ ‚ƒ"432T / $J8$IJ?2$"Y$HY3N>3?O")/" *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @'  *#IYƒ"4T HY3"J"Y$3eKN2$?OT?P 3a$ &$0"!$2$"4$&?2$ Sơ đồ chức năng hệ thống WDM Z)"K*8K!/c/8$IJ*#IYT&3KG$ $2$$W$XIi Phát tín hiệu:6!&T032"Y$[`I@S "b$J*#I&!032i;I@"/$q"Y$8$IJN68@;I@OT ;I@"8$IJNj@@;I@O„$4"&032I@3K $J"##3Hw3T8$IJ32H"9T*W$$PI.32"qT8$IJ e*T"##3HT"##$33K{*!$!3>3 Ghép/tách tín hiệu:>3 IG?7Y3*#I&0I2?2$ *#0 2I2HY3")/[\IY62$  IG3e$02I2HY3"J$2$ 2I2l *k$H"48#2$S"b$J$2$8#2$A>3 i8#R$ **…"*PT$2$]=IYT$2$]mT?HY3BT 8#R$}8y@!L>"7$2$8#2$A>3T3K>$2$*I&i ?!K$2$d$2$?T"##8X4$%$2$?8$IJT8$IJ e*$%?T*W$e*d$2$?T "0"/$%?TI!@TI !3K=Te*"44"4 Truyền dẫn tín hiệu: †2Q/[\ !IY$9IGK u$%/7&iI!IYT2Ip$T$2$W37T."/ *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @D  "7?7$" k."/?)"/3a#$./!7&IY N!IYT$.YIYO Khuếch đại tín hiệu:S&$%7I][a8#?7$" IY|}BN|8*y!3@[}8@B*3‡@O68#?7$"ˆ* $s"b"Y$I][aG$71J8$7"#?7$"i?7$"$PI.T ?7$""_/?7$"L[`8#?7$"|}B$!& 3K"K*8K!$2$$4Ii yx#Y?7$""0"/"&.$K$2$?8$IJN*W$$$?P 2[=O yFG"HI&Y?8$IJ*$?P"Y$eKu"7*W$ $PI."4$%$2$? y1J?KX32IG$$*W$$PI."4!")"/$q$2$ I&?7$"{*"K*8K!"o$7?7$"8{3‰"&.$K$2$? Thu tín hiệu:6 !$2$&$sI][a$2$8#2$IJ !&PP_iTB Phân loại hệ thống WDM S&/$n8K$*!i  Hệ thống WDM đơn hướngi$J€.$K$2$?$`*#IY /[\@!$`*#$/  Hệ thống WDM song hướngi$J€?*kIY/ [\@!?2$T[`$2$8$IJ2$_")P$/ *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @E  Hệ thống ghép bước sóng đơn hướng và song hướng F!&*#$/T&$/K*"Y$I&Y8# ?7$""_[e6T&$/_89$m /?TKu3KT."/$2$d$2$?$/T9I& !Qe*TŠ"0_3KI][a8#?7$"$/ 1.3. Ưu điểm của hệ thống WDM  1J?KX![Y$q*#IYT$J)"[ Yn?I][a?€cN@I@i>3?3e$@! 8$IJ*c"#$!O  S&c?$!3>3/[\"0_ ?P"0 .  1J?KX/[\ $/ 1.4. Vấn đề tồn tại của hệ thống WDM -&TIY$$.3$!$M&$"#/*!*& 8XP*898u&$"#] u$2$MT[!&$"#] u$2$ M"Y$G$8{"]T*&$"#"].3n./I!&$"# P/!IYN?!K83IOcT IY? *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @+  "7MIl"Y$$) "")G$] "]NIG$)"H y":A|OTI"J"Y$$) ")/"Z/"b* K*&$"#*TK323"oe[G**!"J "Y$]  !!!*/TR*! 6!*!T[d"‹0"7" $!![[* ?P$48.$WIG$)"Hy"!"_"T$"/?)]  $)*$$s"Y$G$[[6T*! \$"Y$7$P8ud0$%J12$789!$! !!*/?JG$n/I!$2$789!$"]=uQT ?2$$2$@@$!Q$2$3!!?Pn2$Ku\T_Q$2$ 789!$3W$3"/"Y$!8{$2$I][a$P"]=$ "JT$2$*o38{$s.?JG$n/I!$2$*o3"] *o$[`$2$*o3!*!"Y$"oud?!K$2$"9?Q.  1.5. Các thành phần chính của hệ thống WDM 1.M$$%*0*$J$2$34i789"4$&:;6T$2$8#>3 ?@A:BT$2$8#?7&$>!:C1?7$2$ ?7&IY!$v$J8#?7$"")8`I!"_/ *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @5  1.5.1. Thiết bị đầu cuối OLT 6789"4$&:;6N:3$;@6@*!O789"Y$[`u"4$&$% *#?7")*&")*")>33e?$2$8$IJ6789"4$&0* $J834]i8#73IJNI3![@OT8#>3?$2$8$IJNj@@ *3@@O8#?7$"N!3$*3‡@O =#73IJ**a $W "!‹*#_I][a* *# 3`Y3I][a!*-uY$J* $W  ‹* 3`Y3_I][a![d_ I][a8#73IJ$J)"H[G!_I][aT&$"#8 ?!K$2$ !o$I!d_[`8#$)73![3H87.![ F:|6AFS  FG $W8!0*/$W$XT $J)"Y$$)"H8$ IJ $Y3!*TJ$s$J)*!$2$34"4@[@{* K *=#73IJ$s$J)2*I2qk8$% u")*"! "!*-Qd [!8#$)73G$$)"Hy "y ƒQTIG* $W$q$!@!"!8$IJuY$ "Y$uG$73"7_[`6!*#I&_Y3T$J)2I] [a8#73IJ8{$2$G$$W$X $W8!789_ [`T34]*F:|6QT"/*K*"Y$$3 "2?) *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+< @< [...]... cho các mạng khách hàng Phạm Ngọc Hưng, Phạm Hồng Thái – Lớp Cao học XLTT&TT C0810 Page 31 Mạng quang WDM và xu hướng IP trên WDM Kiến trúc tổng quát của IP /WDM 2.5 Chuyển mạch gói quang (OPS) và chuyển mạch khối quang (OBS) 2.5.1 Các công nghệ chuyển mạch quang trong mạng WDM Công nghệ mạng WDM có thể chia làm 2 loại: mạng WDM tái cấu hình (reconfiguration WDM) và mạng WDM chuyển mạch (switched WDM) ... học XLTT&TT C0810 Page 25 Mạng quang WDM và xu hướng IP trên WDM Các khả năng chuyển đổi bước sóng Phạm Ngọc Hưng, Phạm Hồng Thái – Lớp Cao học XLTT&TT C0810 Page 26 Mạng quang WDM và xu hướng IP trên WDM Phần 2 Mạng IP trên WDM 2.1 Giới thiệu Giao thức Internet (IP) đã trở thành giao thức chuẩn phổ biến cho các dịch vụ mạng mới, do đó lưu lượng IP không ngừng tăng nhanh và dần thay thế các loại giao... dung lượng băng thông rộng của mạng WDM Hình dưới mô tả 03 giải pháp IP over WDM Phạm Ngọc Hưng, Phạm Hồng Thái – Lớp Cao học XLTT&TT C0810 Page 28 Mạng quang WDM và xu hướng IP trên WDM Ba giải pháp IP over WDM Giải pháp thứ nhất là truyền IP trên ATM (IP over ATM), sau đó trên SONET/SDH và mạng quang WDM Đối với giải pháp này, WDM được sử dụng như công nghệ truyền song song trên lớp vật lý Ưu điểm... khiển phân bố trong mạng - Đứng trên quan điểm dịch vụ, mạng IP /WDM có các ưu điểm về quản lý chất lượng, các chính sách và các kỹ thuật dự kiến sẽ sử dụng và phát triển trong mạng IP 2.3 Ba giải pháp IP over WDM Mạng IP /WDM được thiết kế truyền lưu lượng IP trong mạng cáp quang để khai thác tối đa ưu điểm về khả năng đấu nối đa năng đối với mạng IP và dung lượng băng thông rộng của mạng WDM Hình dưới mô... trúc mạng Kiến trúc mạng được lựa chọn phụ thuộc vào mạng hiện tại, người quản lý và người sở hữu 2.4 Kiến trúc mạng IP /WDM Kiến trúc tổng quát của các mạng quang IP over WDM (Internet quang) được mô tả như hình dưới, thể hiện nhiều mạng quang tồn tại trong miền quang, trong đó giao diện ENNI (External Network-to-Network Interface) được sử dụng để báo hiệu giữa các mạng quang với nhau Một mạng quang. .. bao gồm các mạng quang nhỏ hơn và báo hiệu giữa chúng sử dụng giao diện INNI (Internal Network-to-Network Interface) Và một mạng quang nhỏ hơn đó gồm nhiều nút mạng quang (các bộ OXC) được nối với nhau bởi sợi quang Các mạng khách hàng như IP, ATM, SONET giao tiếp với mạng quang thông qua giao diện UNI (User-to-Network Interface) Các kỹ thuật chuyển mạch quang quyết định loại dịch vụ mà mạng quang có... Page 27 Mạng quang WDM và xu hướng IP trên WDM và tương lai sáng sủa, các tổ chức viễn thông quốc tế đang triển khai công tác nghiên cứu công nghệ này IP over WDM cung cấp khả năng truyền dẫn trực tiếp gói số liệu IP trên kênh quang, giảm sự trùng lặp chức năng giữa các lớp mạng, giảm bộ phận trung tâm dư thừa tại các lớp SDH/SONET, ATM, giảm thao tác thiết bị, dẫn đến giảm chi phí bảo dưỡng và quản... IP 2.2 Các ưu điểm của IP over WDM - IP /WDM thừa kế tất cả sự mềm dẻo và khả năng tương thích của giao thức điều khiển IP - IP /WDM thay đổi băng thông động theo yêu cầu trong mạng cáp quang (Cung cấp các dịch vụ đáp ứng thời gian thực) - Cùng với sự hỗ trợ giao thức IP, IP /WDM sẽ đáp ứng được sự cùng hoạt động, cung cấp dịch vụ của các nhà cung cấp thiết bị, dịch vụ - IP /WDM có thể thực hiện khôi phục... chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện, khôi phục sau đó chuyển lại thành tín hiệu quang để truyền tiếp Điều này hạn chế tính trong suốt và tăng chi phí bảo trì của hệ thống Phạm Ngọc Hưng, Phạm Hồng Thái – Lớp Cao học XLTT&TT C0810 Page 15 Mạng quang WDM và xu hướng IP trên WDM Kĩ thuật khuếch đại quang chiếm ưu thế hơn nhiều các bộ lặp Bộ khuếch đại quang không phụ thuộc vào tốc độ bit và các định... Page 18 Mạng quang WDM và xu hướng IP trên WDM connect) là thành phần dùng để điều khiển các cấu trúc mắt lưới phức tạp và một số lượng lớn các bước sóng OXC là thành phần mạng chính cho phép cấu hình lại mạng quang, mà ở đó các lightpath có thể thiết lập và kết thúc khi cần thiết mà không phải được cung cấp cố định OXC được cấu trúc với mạch tích hợp rất lớn và khả năng nối kết hàng ngàn đầu vào với .  TIỂU LUẬN MẠNG THẾ HỆ MỚI Chủ đề: Mạng quang WDM và xu hướng IP over WDM Lời mở đầu 2 Phần 1. Tổng quan về mạng quang WDM 3  . *$!. :6$J)>3"Y$$2$0<8AI0'<8AI?"JT /IYIl.33K$2$."/*RKu"7$.Y /[i2 Ip$ Ip$ )T2 Ip$ 3e$G$T37  z Truyền dẫn ghép phân bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing): >3*/8$IJ")$J)/*#IYT?P$4X&$"# /[*#8$IJ1P$J)*"7K323! .!"/?$P6W.Jd&$"#]^$%$2$ ?"]u*W$<83IT8K!"K*. thống WDM S&/$n8K$*!i  Hệ thống WDM đơn hướngi$J€.$K$2$?$`*#IY /[@!$`*#$/  Hệ thống WDM song hướngi$J€?*kIY/ [@!?2$T[`$2$8$IJ2$_")P$/ *R$ST*S062U;31!R$C;66V661<+<