Đề tài Mạng thông tin quang
Mạng cáp quang thế hệ 2
Định tuyến chuyễn mạch và các chức năng mạng thông
minh được thực hiện trong miền tín hiệu quang
Thường dùng công nghệ dồn kênh WDM
Tín hiếu thường ở một bước sóng từ đầu đến cuối
- Cần có một bước sóng rỗi dọc theo đường truyền
điều kiện liên tục về bước sóng
Đã được đưa vào sử dụng và thường được gọi là
Wavelength routed network hay All optical network
34 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 3723 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Mạng thông tin quang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LOGO
GVHD: Nguyễn Hồng Minh
BÀI THUYẾT TRÌNH
ĐỀ TÀI
Nhóm 9:
Nguyễn Văn Phòng Nguyễn Minh Bão
Lê Phúc Tưởng Trần Quang Tưởng
Nguyễn Sỹ Hào Trần Văn Thiện
Phạm Nhật Tuyên
Kiến trúc mạng quang. II
Giới thiệu mạng thông tin quang. I
Mạng cáp quang. III
Giới thiệu mạng thông tin quang. I
Sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu trên đường truyền.
- Dùng cáp quang để dẫn ánh sáng.
Ưu điểm:
- Băng thông rộng.
- Truyền được xa với độ suy hao thấp.
Nhược điểm:
- Xử lý phức tạp vì chưa có bộ nhớ quang học
- Giá thành cao
Mạng thông tin quang
Hệ thống truyền dẫn thông tin quang
Kiến trúc mạng quang. II
Kiến trúc mạng dùng cáp quang
Optical Circuit Switching
Mạng SONET/SDH
Mạng ATM
Mạng WDM
Optical Packet Switching
Đơn vị dữ liệu là các gói tin.
Optical Bust Switching
Đơn vị dữ liệu là các bust.
Khái niệm
Chuyển mạch là một quá trình thực hiện đầu nối và chuyển thông tin
cho người sử dụng thông qua hạ tầng viễn thông (Định tuyến thông tin
và chuyển tiếp thông tin)
Hệ thống chuyển mạch quang là một hệ thống chuyển mạch cho
phép các tín hiệu bên trong các sợi cáp quang hay các mạch quang tích
hợp được chuyển mạch có lựa chọn từ một mạch này tới một mạch
khác.
Tuỳ thuộc vào kỹ thuật chuyển mạch mà các thông tin được trao đổi
dưới dạng thời gian thực (chuyển mạch kênh) hoặc dưới dạng ghép kênh
thống kê (chuyển mạch gói)…..
Chuyển mạch kênh quang
Kênh: đường đi từ nguồn
đến đích.
Dữ liệu được truyền trên một
kênh cố định.
Đảm bảo băng thông không
đổi cho mỗi kết nối.
Băng thông tổng của các kết
nối <= băng thông mỗi link.
Không hiệu quả đối với
luồng dữ liệu không ổn định.
Mạng SONET/SDH
SONET (Synchronous Optical Network).
SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
Sử dụng cáp quang trên các kết nối.
Hoạt động theo cơ chế chuyển mạch kênh.
Dùng công nghệ TDM cho phép cung cấp các kênh truyền
dẫn có băng thông cố định và độ tin cậy cao.
Sử dụng cơ chế dồn kênh đồng bộ tại các nút.
Chuẩn SONET/SDH được phát triển kết hợp với một số topo
và phương pháp dự phòng riêng.
Khả năng khôi phục sau lỗi nhanh < 60ms.
Tốc độ truyền dẫn lên tới vài Gbps.
SONET/SDH
Mạng ATM (Asynchronous Transfer Mode)
Truyền các đơn vị dữ liệu tế bào
Có size là 53 bytes(trong đó 5 bytes là header và 48 bytes là
payload)
Không đồng bộ.
Tốc độ của ATM là 155 Mbps,và 622 Mbps ,và có thể sẽ đạt tới
tốc độ 1Gbps
Có thể dùng hạ tầng là mạng SONET/SDH để kết nối các node
ATM với nhau trên giao diện UNI
Các tế bào ATM được đóng vào trong các frame SONET/SDH
Mạng WDM
Wavelength routed network
– Một bước sóng là đơn vị băng thông nhỏ nhất
– Chuyển mạch bước sóng
Wavelength continuity
– Ràng buộc sự liên tục về bước sóng dọc theo mỗi kết nối.
Wavelength conversion
– Chuyển đổi bước sóng để giải phóng ràng buộc tại một số
điểm
Mô hình mạng WDM
Đặc điểm kiến trúc mạng WDM
Sử dụng lại bước sóng.
Nhiều lightpath có thể sử dụng cùng bước sóng.
Chuyển đổi bước sóng.
Cải thiện hiệu quả sử dụng các bước sóng trong mạng.
Tính trong suốt.
các lightpath có thể mang dữ liệu với các tốc độ bit, định
dạng khác nhau.
Tính chuyển mạch kênh.
các lightpath có thể được thiết lập/kết thúc theo yêu cầu.
Khả năng dự phòng.
Chuyển mạch gói quang (OPS- Optical Packet Switching).
Dữ liệu được chia thành các gói.
Các gói được chuyển mạch theo
địa chỉ đích.
Dồn kênh các gói trên cùng một
link.
Băng thông tổng của các kết nối
>= băng thông mỗi link.
Dữ liệu được chia thành các gói nhỏ
Mỗi gói được định tuyến độc lập tại các nút
Không thực tế
– Tốc độ xử lý gói tại các nút phải rất nhanh
– Cần chuyển đổi OEO để xử lý phần điều khiển tại các
nút → hiệu quả thấp khi packet rất nhỏ so với burst.
Mạng quang chuyển mạch gói quang
Chuyển mạch burst (OBS - Optical Burst Switching).
Tách biệt giữa kênh điều khiển và kênh
dữ liệu.
Sự dành riêng một chiều: những tài
nguyên được cấp phát sử dụng sự
dành riêng một chiều.
Độ dài của burst thay đổi được tuỳ
theo yêu cầu.
Không cần bộ đệm quang.
Các burst đi xuyên qua các nút trung
gian mà không có bất kỳ sự trễ nào.
Kỹ thuật cho phép chuyển mạch với đơn vị nhỏ hơn một
bước sóng.
Kỹ thuật dung hòa giữa OPS và các kỹ thuật chuyển mạch
kênh quang.
Một tập các gói được kết hợp tại biên mạng tạo thành burst
Mỗi burst có phần điều khiển và phần dữ liệu.
Mạng quang chuyển mạch burst.
Phần điều khiển được truyền trên 1 kênh quang riêng và
được xử lý trong miền điện tại mỗi router OBS.
Phần dữ liệu được truyền trên một kênh quang khác luôn ở
trong miền quang từ đầu đến cuối.
OBS sử dụng băng thông hiệu quả hơn các công nghệ
chuyển mạch kênh quang.
OBS đòi hỏi chuyển mạch tốc độ cao hơn.
Mạng quang chuyển mạch burst.
Mạng cáp quang. III
Cáp quang
Khái niệm:
- Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy
tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu.
Cấu tạo:
- Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi
thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép
truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng.
- Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu
tốt các tín hiệu ánh sáng và hạn chế sự gẫy gập của sợi
cáp quang.
Cáp quang
Cáp quang gồm các phần sau:
Cáp quang
Đặc điểm
- Phát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh
sáng vào cáp quang.
- Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành
data.
- Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên
nhanh, không bị nhiễu và bị nghe trộm.
- Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi
xa hàng ngàn km.
- Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định
- Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng
Multi-mode (cũ)
- Truyền nhiều tia sáng.
- Lõi lớn nguồn sáng rẻ.
- Nhiễu giữa các chế độ truyền.
- Sinh lại tín hiệu sau mỗi 10km
- Tốc độ 32-140 Mbps.
Single-mode (mới)
- Truyền một tia sáng.
- Lõi nhõ một tia, nguồn sáng đắt tiền.
- Loại bỏ nhiểu.
- Sinh lại tín hiệu sau mỗi 40km
- Tốc độ vào trăm Mbps
Phân loại cáp quang.
Các chế độ truyền
Truyền ánh sáng trong cáp quang
Multimode step-index
Multimode graded-index
Single mode
Các loại connector
Sự phát triển của hệ thống cáp truyền
Công nghệ dồn kênh trên cáp
TDM: Electronic Time Division Mux
- Đưa xen kẽ các bit của các luồng tốc độ thấp vào một luồng
tốc độ cao
- Tốc độ truyền dẫn 10Gbps
- SONET/SDH
OTDM: Optical Time Division Mux
- Cùng nguyên tắc với TDM nhưng thực hiện xen kẽ bit trong
miền quang học.
- Tốc độ truyền dẫn 250Gbps
- Đang trong thí nghiệm.
WDM: Wavelength Division Time Mux
- Truyền nhiều bước sóng trên cùng một cable
+ Simple WDM: Ít bước sóng với mật độ thưa.
+ Dense WDM (DWDM) nhiều bước sóng với mật độ đầy
- Sử dụng rộng rãi trong mạng trục, đi cáp dưới biển và dẫn
đưa vào trong mạng đô thị
Công nghệ dồn kênh trên cáp
Các thế hệ mạng
Mạng cáp quang thế hệ 1
Tín hiệu sử dụng trên đường truyền là tín hiệu quang học
- Tỉ lệ lỗi thấp
- Dung lượng lớn.
Chuyễn mạch và chức năng mạng thông minh được xử lý trên miền
tín hiệu
- Tín hiệu được chuyễn sang điện trước khi được xử lý
Thường công nghệ dồn kênh TDM
Sử dụng tộng rãi trong các mạng viễn thông
VD: SONET/SDH
Các thế hệ mạng
Mạng cáp quang thế hệ 2
Định tuyến chuyễn mạch và các chức năng mạng thông
minh được thực hiện trong miền tín hiệu quang
Thường dùng công nghệ dồn kênh WDM
Tín hiếu thường ở một bước sóng từ đầu đến cuối
- Cần có một bước sóng rỗi dọc theo đường truyền
điều kiện liên tục về bước sóng
Đã được đưa vào sử dụng và thường được gọi là
Wavelength routed network hay All optical network
LOGO
Cảm ơn thầy và các bạn
đã lắng nghe !!
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- thongtinquangnhom9_111020042038_phpapp02_735.pdf