b) Các ứng dụng của bộ lọc phản xạ Bragg
4.2.2 Mạng WDMA đơn chặng
Trong mạng WDMA đơn chặng mỗi nút đều có khả năng kết nối trực tiếp đến tất cả các nút khác. Dữ liệu đợc phát đi dới dạng ánh sáng và đợc truyền trực tiếp đến nút đích mà không phải chuyển về dạng tín hiệu điện. Để một gói dữ liệu đợc truyền, trớc hết nó đợc phát vào mạng nhờ một laser phát. Tại nút đích bộ thu quang phải điều chỉnh bớc sóng sao cho trùng với bớc sóng phát. Khi đó, gói tin đợc truyền qua mạng tới nút đích. Mạng WDMA đơn chặng có thể chia làm hai loại, phát quảng bá thu lựa chọn và mạng WDMA định tuyến theo bớc sóng.
Trong mạng WDMA đơn chặng phát quảng bá thu lựa chọn, dữ liệu tại các nút phát ra đợc ghép lại và phát quảng bá tới tất các nút khác trong mạng. Phía thu lựa chọn kênh tín hiệu mong muốn dựa vào bớc sóng. Có bốn loại mạng WDMA phát quảng bá thu lựa chọn, phát thay đổi thu cố định (TT-FR), phát cố định thu thay đổi (FT-TR), cả phát và thu cùng thay đổi (TT-TR) và cả phát và thu cố dịnh (FT-FR). Mạng WDMA đơn chặng sử dụng các bộ định tuyến theo bớc sóng hoặc ma trận chuyển mạch không gian bớc sóng.
Trong thực tế, có rất nhiều ứng dụng của mạng WDMA đơn chặng ở cấp độ thực nghiệm hoặc thực tế. Một số ứng dụng của mạng WDMA là mạng quang thụ động PON (telephone PON và Broad PON), mạng Lambdanet, mạng quang thụ động PPL, mạng Rainbow. Mạng Lambdanet là mạng quang đầu tiên đợc triển khai cấp độ thí nghiệm. Cấu trúc mạng này đợc cho nh hình 4.5
Mạng Lambdanet là mạng phát quảng bá thu lựa chọn hình sao FT-FR. Trong mạng này sử dụng một coupler hình sao N xN để phân phối tín hiệu tới tất cả các nút. Mỗi nút có một bộ phát riêng ở bớc sóng xác định và N bộ thu hoạt động ở N bớc sóng khác nhau (N là số ngời sử dụng hay số nút), mỗi nút nhận toàn bộ lu l- ợng của mạng. Do đó, mạng này không bị tắc nghẽn mà truyền tín hiệu trong suốt không phụ thuộc vào tốc độ bit và phơng pháp điều chế. Những ngời sử dụng khác nhau có thể truyền tín hiệu có tốc độ bit khác nhau và dạng điều chế khác nhau, có thể truyền tín hiệu số hoặc tín hiệu tơng tự. Vì vậy mạng Lambdanet rất linh hoạt và thích hợp cho nhiều loại ứng dụng khác nhau. Ta có thể truyền tín hiệu thoại trong cùng một cơ quan. Năm 1987 đã có một thí nghiệm về mạng 18 kênh
Co upler Sao NxN G iao diện Las er Tx Bộ thu WD M G iao diện Las er Tx Bộ thu WD M N út N út N út N N út 1 N út 2 73
tốc độ bit một kênh là 1,5 Gb/s, dung lợng hệ thống là 27 Gb/s. Mỗi kênh có thể truyền ở khoảng cách 57,8 km. Nhợc điểm của mạng Lambdanet là số lợng ngời sử dụng bị giới hạn bởi số lợng bớc sóng. Ngoài ra, mỗi nút cần có rất nhiều bộ thu (bằng số lợng ngời sử dụng). Do đó rất tốn kém khi đầu t phần cứng cho hệ thống
Khi sử dụng bộ thu khả chỉnh vào mạng Lambdanet làm giảm giá thành và độ phức tạp của hệ thống. Mạng nh vậy đợc gọi là mạng Rainbow. Mạng này có khả năng kết nối 32 nút, mỗi kênh có tốc độ 1Gb/s và khoảng cách truyền từ 10 đến 20 km.
Mạng sử dụng coupler sao thụ động (hình 4.5) để kết nối nhiều máy tính. Bộ lọc quang khả chỉnh lọc ra bớc sóng thích hợp cho mỗi nút. Hạn chế của mạng Rainbow là tốc độ điều chỉnh của bộ thu chậm., không thể đáp ứng cho mạng chuyển mạch gói. Các mạng WDM sử dụng coupler sao thụ động đợc gọi là mạng quang thụ động (PON). Mỗi nút thu toàn bộ lu lợng. PON mang tín hiệu quang tới tận nhà. Hình 4.6 chỉ ra sơ đồ khối của mạng vòng quang thụ động, bớc sóng quang đợc dùng để định tuyến tín hiệu trên mạng vòng nội hạt. Trạm trung tâm có N bộ phát ở các bớc sóng λ1,, λ2... λN và N bộ thu hoạt động ở các bớc sóng λN+1,,
λN+2... λ2N (N là số thuê bao). Tại mỗi thuê bao thu và phát ở các bớc sóng riêng. Trạm xa ghép tín hiệu từ các thuê bao và gửi tới trạm trung tâm. Trạm xa là thiết bị thụ động nên tốn ít chi phí bảo dỡng. Bộ chuyển mạch ở trạm xa định tuyến tín hiệu dựa vào bớc sóng.
Năm 1996, mạng vòng nội hạt đợc thiết kế nh là một mạng quang thụ động PON. Mục đích của việc này là cung cấp khả năng truy nhập băng thông rộng của mỗi khách hàng và phân phát tín hiệu hình ảnh video, dữ liệu theo yêu cầu mà vẫn đảm bảo giá thành thấp. Ngoài ra ngời ta còn sử dụng công nghệ cắt phổ LED để tạo ra các bớc sang cho hệ thống WDM