II. ỨNG DỤNG CỦA WDM TRONG MẠNG TRUY NHẬP.
3. Mạng WDMA đa chặng.
Trong mạng đa chặng, một kênh quang được chuyển đi từ một nút phải được chuyển qua một số nút trung gian. Mỗi nút thu/phát quang của mạng WDMA đa chặng có một số bộ thu phát quang có thể thu phát một vài bước sóng nhất định.
Kết nối trực tiếp xảy ra khi bước sóng được định trước tại nút đích trùng với một trong những bước sóng được định trước ở nút phát. Kết nối giữa hai nút bất kì được định tuyến qua các nút trung gian. Tại mỗi nút trung gian, dữ liệu được chuyển thành tín hiệu điện. Địa chỉ đích của gói được giải mã và xử lí dưới dạng điện. Sau đó, gói tin lại được chuyển thành tín hiệu quang có bước sóng thích hợp chuyển tới nút đích hay nút trung gian kế tiếp. Quá trình được lặp lại cho tới đích. Do vậy, gói tin
được chuyển qua nhiều chặng, gói tin phải qua một số nút trung gian trước khi đi tới nút đích cuối cùng. Số lượng nút trung gian phụ thuộc vào thiết kế và qui mô mạng.
Hình 4.6: Một mạng đa chặng 8 nút.
Hình 4.6 chỉ ra một ví dụ của mạng đa chặng có 8 nút. Giả sử gói tin được truyền từ nút 1 tới nút 3. Ta không thể thiết lập được kết nối trực tiếp giữa hai nút này. Do đó, gói tin phải qua một số nút trung gian. Giả sử nút 1 phát đi gói tin ở bước sóng λ2 , gói tin được chuyển tới nút 6. Tại nút 6 có quá trình biến đổi quang điện, sử dụng bước sóng λ11 để truyền tới nút 3. Hướng đi này gồm hai chặng. Ngoài ra, gói tin có thể đi theo các hướng khác với số chặng lớn hơn hoặc bằng.
Một ưu điểm cơ bản của mạng đa chặng so với mạng đơn chặng là không nhất thiết phải có thiết bị điều khiển kênh vì mỗi nút mạng hoạt động như một trạm lặp và có nhiệm vụ quyết định nhận gói tin hay chuyển gói tin đi tiếp tới các nút khác trong mạng. Kết nối trong mạng đa chặng được thực hiện linh hoạt bằng nhiều cách khác nhau, bằng những con đường khác nhau. Chính vì vậy, mạng đa chặng giảm được hiện tượng tắc nghẽn đường truyền so với mạng đơn chặng.
Hiện nay có một số cấu trúc của mạng WDMA đa chặng. Ví dụ, mạng đa chặng có cấu trúc hình đa diện. Cấu trúc này thường được sử dụng để ghép nhiều bộ xử lý của một máy tính lớn. Trong mạng đa chặng 8 nút thì 8 nút này nằm ở 8 góc của hình
lập phương. Trong mạng N nút (N =2m) thì mỗi nút được đặt tại một đỉnh của hình đa diện. Mỗi nút được nối trực tiếp với m nút khác. Khi truyền tín hiệu từ một chặng tới một chặng khác qua nhiều nhất m chặng. Số lượng chặng trung bình phải qua là m/2. Mỗi nút cần có m bộ thu. Ta có thể sử dụng một số kĩ thuật khác để giảm số bộ thu. Nhưng khi đó số chặng trung bình lại tăng lên.
Một số mạng WDMA đa chặng được triển khai ở cấp độ thực nghiêm như mạng Teranet hoặc Starnet.
Mạng Teranet là mạng thực nghiệm được triển khai ở trường đại học Columbia dưới dạng truyền mạch tế bào ATM 1Gb/s hoặc chuyển mạch kênh 1Gb/s. Hình 4.8 mô tả sơ đồ khối chức năng của một nút trong mạng Teranet.
Hình 4.5: Sơ đồ khối chức năng của 1 nút trong mạng Teranet.
Thiết bị thu quang của một nút gồm bộ lọc quang khả chỉnh đặt trước một photodiode và một bộ lọc trung tần có tần số cố định. Thiết bị thu quang là laser DFB có bước sóng định trước. Thiết bị chuyển mạch là ma trận chuyển mạch điện 3 x3, tốc độ cổng vào ra là 1 Gb/s. Ma trận chuyển mạch định tuyến gói tin tới một cổng ra thích hợp tuỳ thuộc vào địa chỉ đích của gói tin.
Mạng Starnet là mạng LAN WDMA Coherent được xây dựng ở trường đại học Standford hệ thống này hỗ trợ cả mạng WDMA đơn chặng chuyển mạch kênh và đa chặng chuyển mạch gói 100Mb/s. Mỗi nút có một bộ phát và hai bộ thu. Hệ thống hoạt động ở bước sóng trung tâm 1319nm, sợi quang đơn mode, khoảng cách truyền 2km, công suất dự trữ 10dB, tỉ lệ lỗi bit 10-9