TIỂU LUẬN môn THÔNG TIN QUANG THẾ hệ mới đề tài tổng quan về mạng toàn quang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN MÔN THÔNG TIN QUANG THẾ HỆ MỚI Đề tài : Tổng quan mạng toàn quang Giảng viên hướng dẫn: TS.Bùi Việt Khơi Nhóm thực hiện: Nguyễn Đình An Đinh Tiến Hiệp Nguyễn Thành Trung Thân Văn Trường Đỗ Xuân Phong Lớp: KTTT1 NỘI DUNG 1.Giới thiệu mạng toàn quang Các kiểu mạng toàn quang Kiến trúc mạng toàn quang 2.Các linh kiện thiết bị mạng toàn quang Kết Luận Giới thiệu mạng toàn quang (AONs)  Sự phát triển mạnh mẽ công nghệ, vật liệu, linh kiện công nghệ cao làm thay đổi hoàn toàn mạng truyền dẫn truyền thống, cho đời mạng truyền dẫn có tốc độ cao, tính bảo mật tốt chi phí xậy dựng khai thác vận hành mạng thấp  Trong báo cáo chúng tơi nghiên cứu cụ thể mạng tồn quang Điểm bật mạng sử dụng công nghệ ghép kênh WDM thiết bị đấu chép OXC(Optical Ross – Connect) Các kiểu mạng toàn quang Kiến trúc mạng toàn quang Kiến trúc AT&T MIT - LL DEC AON  Là kết hợp sản xuất công ty American Telephone and Telegraph ( AT&T), Digital Equiment Corrapation ( DEC) Massachusetts Intude of technology Lincoln Labarary ( MIT – LL) phát triển mạng sở WDM OTDM Cấu trúc HLAN Cấu trúc sở WDM Khung HLAN Kiến trúc bellcore’s AON Các linh kiện thiết bị mạng toàn quang  Sợi quang  Bộ thu phát tín hiệu quang  Bộ chuyển mạch quang  Bộ chuyển đổi sóng  Bộ khuếch đại quang  Cấu trúc mạng DWDM  Thiết bị đầu cuối OLT  Bộ gép/xem OADM  Bộ kết nối chéo quang OXC Sợi quang (optical fiber)  Sợi quang chọn làm môi trường truyền dẫn mạng tốc độ cao có nhiều ưu điểm vượt trội so với môi trường truyền dẫn truyền thống Tham số BER nhỏ  Tuy nhiên sợi quang tồn tượng vật lý như: tán sắc, suy hao, hiệu ứng phi tuyến làm ảnh hướng xấu tới việc truyền dẫn quang phổ suy hao sợi quang  Có loại sợi quang : sợi đơn mode ( SMF) sợi đa mode ( MMF) Bộ thu phát tín hiệu quang  Bộ phát ( optical transmitter): chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang Ánh sáng phát từ nguồn bơm vào sợi quang để truyền Có loại linh kiện dùng làm nguồn phát quang: LED ( Light Emitting didoe) LESER ( Light Amplification by Stimulated Emission Radiation)  Bộ thu ( optical receiver): chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện việc sử dụng linh kiện photodetector tạo dịng điện có cường độ tỷ lệ với cơng suất quang thu Một bit xác định bit hay phụ thuộc dòng hay mức ngưỡng quy định Bộ lọc ghép kênh quang  Bộ lọc thiết bị hai cửa dùng để chọn bước sóng loại bỏ bước sóng khác  Bộ ghép kênh (MUX): kết hợp tín hiệu bước sóng khác  Bộ tách kênh thực chức ngược lại Bộ chuyển mạch quang  Các chuyển mạch trước sử dụng chuyển mạch điện tử node mạng Tuy nhiên ngày chuyển mạch điện tử đáp ứng yêu cầu tốc độ bit hiệu suất sử dụng băng thơng Chính mạng thơng tin quang chuyển sang sử dụng chuyển mạch quang với khả chuyển mạch luồng liệu tốc độ cao  Một số ứng dụng quan trọng chuyển mạch quang cung cấp lightpaths, chuyển mạch bảo vệ, sử dụng điều chế bên ngồi để đóng mở liệu trước nguồn Laser Bộ chuyển đổi bước sóng( wavelenght converter)  Là thiết bị có khả chuyển đổi bước sóng từ đầu vào sang bước sóng khác đầu quang  Bộ WC có tác dụng giảm xác xuất nghẽn mạng  Một WC lý tưởng có đặc điểm: suốt, thời gian tạo bước sóng đầu nhanh, chuyển đổi bước sóng ngắn dài, SNR cao, chi phí thấp, lắp đặt đơn giản…  Bộ WC chia thành dạng:  Một loại chuyển đổi bước sóng đầu vào thành bước sóng ngõ  Một loại chuyển đổi thành số bước sóng ngõ Bộ chuyển đổi bước sóng( wavelenght converter) Các kỹ thuật thiết kế chuyển đổi chia làm dạng sau:  Chuyển đổi bước sóng O - E: tín hiệu quang chuyển đổi thành tín hiệu điện, tín hiệu điện dùng đẻ lái ngõ vào tauble laser thành bước sóng mong muốn ngõ Phương pháp không phù hợp tốc độ bit cao 10Gb/s  Chuyển đổi bước sóng tồn quang: tức tín hiệu quang miền quang suốt q trình chuyển đổi Có phương pháp:  Chuyển đổi bước sóng sử dụng hiệu ứng kết hợp  Chuyển đổi bước sóng dùng điều biên chéo Bộ khuếch đại quang  Do tín hiệu quang bị suy hao trình truyền xử lý Do cần có khuếch đại quang để bù đắp lượng tín hiệu bị suy hao  Hai loại khuếch đại quang bản:  Bộ khuếch đại EDFA: hoạt động dải bước sóng từ 1530nm đến 1560nm  Bộ khuếch đại quang bán dẫn SOA( Semicondutor Optical Amplifier): Thiết bị đầu cuối OLT Được dùng đầu cuối liên kết điểm – điểm dùng để ghép phân kênh bước sóng: Gồm phần tử: transponder, wavelenght multiplexer , optical amplifier Bộ ghép/xem OADM WDM để ghép định tuyến kênh quang vào/ra sợi quang đơn mode (SMF) Một thiết bị OADM coi loại chuyển mạch quang (Optical Cross – Connect) đặc biệt Cấu tạo OADM FBG: Fiber Bragg Grating Bộ kết nối chéo quang OXC  Bộ OXC thiết bị dùng để chuyển mạch tín hiệu quang tốc độ cao mạng sợi quang  OXC đặt vị trí trung tâm để điều khiển lưu lượng lớn Một OXC phần tử mạng Lightpath thiết lập giải phóng theo yêu cầu, không cung cấp cách cố định  Một số cách thực OXC:  Thực OXC miền điện tử, gọi OXC điện tử - opaque OXC  Cách 2: chuyển mạch quang thiết bị toàn quang - gọi Transparent OXC hay Photonic Cross – Connect  Cách thứ thực loại trên, loại gọi Translucent OXC Kết Luận  AONs hướng tới tiên tiến tính khả hệ thống, kết nối giá thành phép cho truyền thông tin mà không cần qua chuyển đổi quang – điện  Các kỹ thuật ghép kênh khác WDM, OTDM cao hiệu suất sử dụng băng thơng  Tuy nhiên mạng tồn quang giai đoạn thử nghiệm nhiều vấn đề cần nghiên cứu như: bảo mật, vận hành liên mạng, điều khiển quản lý AONs Tiêu chuẩn hóa mạng AONs… ... thiệu mạng toàn quang Các kiểu mạng toàn quang Kiến trúc mạng toàn quang 2.Các linh kiện thiết bị mạng toàn quang Kết Luận Giới thiệu mạng toàn quang (AONs)  Sự phát triển mạnh mẽ công nghệ,... cáo nghiên cứu cụ thể mạng tồn quang Điểm bật mạng sử dụng cơng nghệ ghép kênh WDM thiết bị đấu chép OXC(Optical Ross – Connect) Các kiểu mạng toàn quang Kiến trúc mạng toàn quang Kiến trúc AT&T... triển mạng sở WDM OTDM Cấu trúc HLAN Cấu trúc sở WDM Khung HLAN Kiến trúc bellcore’s AON Các linh kiện thiết bị mạng tồn quang  Sợi quang  Bộ thu phát tín hiệu quang  Bộ chuyển mạch quang