Ứng dụng kỹ thuật đa truy nhập trong mạng quang

Ch−ơng 1

Trong thiết bị ghép –tách kênh hỗn hợp nh− ở hình 1.6 (b), việc xác định suy hao xuyên kênh cũng đ−ợc áp dụng nh− bộ tách kênh. Trong tr−ờng hợp này, phải xem xét cả hai loại xuyên kênh “xuyên kênh đầu xa” là do các kênh khác đ−ợc ghép đi vào đ−ờng truyền gây ra, ví dụ nh−. Khi tạo ra các sản phẩm, các nhà chế tạo phải cho biết suy hao kênh đối với từng kênh của thiết bị. a) Bộ tách kênh và b) Bộ ghép –tách kênh hỗn hợp. Để thực hiện điều chỉnh một cách độc lập bước sóng và công suất ra của điốt laze cần ít nhất hai điện cực: Trong đó một điện cực sử dụng để thay đổi chỉ số khúc xạ tức là điều chỉnh bước sóng phát xạ, điện cực còn lại đ−ợc sử dụng để biển đổi tín hiệu điện đầu vào thành tín hiệu quang đ−ợc điều chế ở đầu ra.

Ch−ơng 2

Mạng WDMA “ quảng bá và lựa chọn ”

+ Mạng WDMA trở nên linh hoạt hơn có thể đ−ợc xây dựng bằng cách sử dụng các bộ phát cố định và bộ thu điều chỉnh đ−ợc (ký hiệu là mạng FT – TR), với mạng kiểu này ngoài khả năng cung cấp kết nối “điểm –tới -điểm”, bằng cách điều chỉnh đồng thời các bộ thu của một số nút về cùng một bước sóng nó còn cung cấp khả năng kết nối Multicast. T−ơng tự nh− các mạng TT- FR, Các kết nối “đa điểm – tới - điểm” cũng đ−ợc cung cấp nếu các nút mạng WDMA đ−ợc trang bị từ hai bộ thu điều chỉnh đựơc trở nên (ký hiệu là mạng FT-TRm).−u điểm của các mạng FT-TR là tự động ngăn ngừa đ−ợc các xung.

Mạng WDMA “định tuyến theo bước sóng”

Tuy nhiên mặt hạn chế chính của nguyên lý khi sử dụng các phần tử định tuyến thụ động là các nút phải cung cấp các bộ phát và bộ thu đều phải điều chỉnh đ−ợc hoặc là phải bố trí mảng các phần tử phát hoặc thu đã được điều chỉnh trước đến một số bước sóng cố định khác nhau. Thật vậy bằng cách thiết lập kết nối A-B-C-F-G tín hiệu tại b−ớc sóng λ1 cũng có thể truyền theo tuyến A-H-B-C-F-G, A-H-B-D-E-F-G do đó liên kết từ F tới G sẽ chứa 4 bản copy trễ theo thời gian của các luồng tín hiệu từ nút 1 dẫn đến chất l−ợng kết nối bị giảm do nhiều giữa các biểu tượng.

Các vấn đề liên quan đến hiệu suất, thiết kế mạng WDMA đơn bước Trong mạng đa truy nhập theo bước sóng thì chất lượng, tốc độ điều

Lựa chọn kênh trong mạng WDMA có thể đ−ợc thực hiện bằng cách sử dụng hoặc là bộ lọc quang điều chỉnh đ−ợc với bộ thu tách sóng trực tiếp hoặc là sử dụng Laze có bộ dao động nội điều chỉnh đ−ợc và một bộ lọc điện thông dải (BPF) trong các bộ thu tách sóng kết hợp. Trong mạng WDMA tách sóng kết hợp, việc chuyển kênh đ−ợc thực hiện bằng cách điều chỉnh bước sóng của bộ dao động nội Laze trong vùng lân cận của kênh đ−ợc chọn và sau đó truyền tín hiệu điện đã tách sóng qua bộ lọc BPF điều chỉnh cố định có tần số trung tâm bằng tần số trung tần IF.

Khái niệm chung về mạng WDMA đa b−ớc

Việc quyết định xem nút sẽ truyền gói tin trên bước sóng nào dựa trên việc sắp xếp địa chỉ đích với các cổng ra, điều này có thể thực hiện đ−ợc dựa trên hoặc là bảng tra cứu phần cứng hoặc là bằng mạch logic thực hiện các thuật toán định tuyến đặc biệt. Mặc dù khi số nút của mạng tăng thì lúc đó khả năng trễ mạng là lớn và chất l−ợng của tuyến là thấp, tuy nhiên có nhiều đường đi khác nhau nên có thể khai thác để tránh đ−ợc các tắc nghẽn cục bộ từng đ−ờng hoặc là khi xảy ra hỏng hóc nút mạng hoặc đứt từng tuyến riêng.

Đặc điểm của mạng WDMA đa b−ớc

Từ đó, bất cứ nút nào không kết nối đ−ợc ngay trong l−ợt thứ nhất thì sẽ kết nối đ−ợc trong l−ợt thứ hai (giả thiết là thuật toán định tuyến sẽ chỉ đường kết nối sao cho độ trễ trong mạng là nhỏ nhất tức là kết nối hai nút với số b−ớc ít nhất). Khi một điểm truy nhập muốn truyền một gói tin tới một điểm đích xác định, nó ghép tần số sóng mang phụ tương ứng với địa chỉ của điểm truy nhập đến và giả sử rằng không có gói tin khác trên cùng bước sóng cùng đi đến điểm truy nhập đích, thì nó đ−ợc phép truyền gói tin và tone sóng mang phụ đã đ−ợc ghép.

Ch−ơng 3

R kTB

Giả sử rằng fi <<∆vFWHM (giả định này là hợp lý khi độ rộng diode laser SLM đ−ợc mở rộng ra bằng cách điều chế tín hiệu), một l−ợng của phổ công suất nhiễu rơi vào bên trong băng tần của tín hiệu có thể coi nh− là xấp sỉ bằng thành phần một chiều của (3.15) bất kể giá. Các hệ thống này có thể cung cấp nhiều dịch vụ (điện thoại, truyền hình, dữ. liệu..) mà chỉ cần dùng một bộ phát quang và thu quang cho mỗi ng−ời dùng nếu các dịch vụ khác nhau sử dụng các sóng mang phụ khác nhau, nhờ thế giảm đ−ợc giá thành của các thiết bị đầu cuối.

Ch−ơng 4

ATM-PON: (ATM dựa trên mạng quang thụ động)

Hầu hết các mạng viễn thông ngày nay đều dựa trên các thiết bị Active component – thường gọi là thiết bị chủ động, được sử dụng tại thiết bị tổng đài phía mà cung cấp dịch vụ lẫn thiết bị đầu cuối phía khách hàng cũng nh− các trạm lặp, các thiết bị chuyển tiếp và một số thiết bị khác trên đ−ờng truyề. Các trường còn lại bao gồm : Preamble field- sử dụng để tách pha của cell cân đối với thời gian nội của OLT hoặc để lấy bít đồng bộ; Delimiter –field dùng để phân biệt ranh giới bắt đầu của một cell, ngoài ra nó cũng có thể đ−ợc dùng để đồng bộ byte.

E- PON (Ethernet dựa trên mạng quang thụ động)

Điểm khác biệt cơ bản nhất giữa công nghệ E-PON và A-PON là trong mạng E-PON các gói dữ liệu đ−ợc truyền có chiều dài thay đổi có thể đến 1,518 byte tuỳ thuộc vào giao thức IEEE –802.3 cho Ethernet, trong khi đó mạng A-PON dữ liệu đ−ợc truyền tại những cell cố định có chiều dài 53 byte (48 byte tải và 5 byte mào đầu) theo giao thức chuẩn ATM. Trong cấu trúc 2 b−ớc sóng thì b−ớc sóng 1510 nm sử dụng mang số liệu, tín hiệu hình ảnh, tín hiệu thoại đường xuống trong khi đó bước sóng 1310 nm sử dụng để mang tín hiệu yêu cầu kênh VOD (video on deman), tín hiệu thoại và số liệu h−ớng lên.

Ch−ơng 5

Mạng sử dụng kỹ thuật CDMA tách sóng trực tiếp

Tuy nhiên điều này sẽ rất khó thực hiện trong thực tế bởi vì khoảng thời gian của một chip cần phải đ−ợc điều khiển để nó nằm trong phạm vi một phần của TC (có nghĩa là trong phạm vi của một vài femto giây). Bên cạnh các lựa chọn thiết kế mã này, một ph−ơng pháp mới dựa trên việc mã hoá và giải mã trải phổ các xung ánh sáng cực ngắn kết hợp (trong khoảng femto giây ) đã đ−ợc sử dụng cho các mạng CDMA quang toàn bộ có tốc độ rất cao.

Mạng CDMA quang kết hợp

Tại đầu thu, nhờ xử lý t−ơng quan phổ tín hiệu mong muốn đ−ợc khôi phục: Bộ giải mã quang t−ơng tự nh− bộ mã hoá quang trừ mặt nạ pha của nó là ng−ợc với mặt nạ pha của mặt nạ mã hoá, vì vậy sự dịch pha phổ cụ thể của xung đ−ợc mã bị loại bỏ và xung cực ngắn kết hợp ban đầu đ−ợc khôi phục. Khi mặt nạ pha mã hoá và giải mã không khớp nhau sự dịch pha phổ bị sắp xếp lại nh−ng vẫn không bị loại bỏ vì vậy tại đầu ra của bộ giả mã quang vẫn là tín hiệu giả tạp âm có cường độ thấp với các xung được giải mã sai.

Ch−ơng 6

Mạng truyền số liệu ATM+IP

• Đối với bối cảnh mạng dồi dào về tài nguyên sợi, và không bắt buộc phải tận dụng hệ thống cơ sở hạ tầng mạng truyền dẫn cũ, hoặc do yêu cầu xây dựng mạng đáp ứng nhiều mục tiêu khác nhau (nh− là cung cấp đa dạng dịch vụ, đa dạng giao diện, ứng dụng các công nghệ mạng tiên tiến, h−ớng tới phát triển trong t−ơng lai) thì nên xây dựng cơ sở hạ tầng mạng dựa trên cơ sở các công nghệ truyền dẫn quang tiên tiến nh− SDH-NG, RPR, WDM bằng các giải pháp kết hợp với các công nghệ định tuyến chuyển mạch lớp trên. Lưu lượng có ích được xem như là lưu lượng thực của các ứng dụng truyền vào mạng mà không tính đến lưu lượng định dạng khung truyền tải, lưu lượng của các bản tin quản lý, điều khiển mạng… Lưu lượng sinh ra bởi phần tiêu đề của các khung dữ liệu và các bản tin quản lý điều khiển mạng thay đổi tuỳ theo các công nghệ khác nhau, thông thường chiếm dưới 15 % tổng số lưu lượng cần truyền và còn phụ thuộc vào kích cỡ của gói số liệu.