1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike

8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike

1/35

UNIVERSITETI I PRISHTINS

FAKULTETI I INXHINIERIS ELEKTRIKE DHE KOMPJUTERIKE

PUNIM SEMINARIK

RRJETAT OPTIKE

MENTOR Kandidati

Dr. Nebi Caka Burim Berisha

Prishtin

Shkurt , 2005


2/35

UNIVERSITETI I

PRISHTINES Punim Seminarik FIEK

RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe2/25

Faqe

Prmbajtja

Ballina 1/25

Prmbajtja..... 2/25

Hyrje...... 3/25Historia e Rrjetave Optike 4/25

Rrjetat Telekomunikuese Optike. 6/25

Arkitektura e Rrjetave Optike... 7/25

Lidhjet pik-me-pik 7/25

Rrjetat Shprndarse... 9/25

Rrjetat Optike LAN.. 11/25

Rrjetat Pasive Optike PON. 14/25

Dizajnimi i Rrjetave Optike 17/25

Menaxhimi i Rrjetave Optike.............................................................. 20/25

Konkluzion... 22/25

SHTOJCA A 23/25

FJALORTHI....................................................................................... 24/25

LITERATURA. 25/25


3/35

UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK

RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe3/25

Faqe3/25

Hyrje

Prdorimi i gjer i Internetit dhe prdorimi i shrbimeve t ndryshme q krkojn

brez t madh si p.sh ato multimediale ose videokonferencat kan shkaktuar n kalimin e

rrjetave nga rrjetat e bakrit (kabllo koaksiale) n rrjetat optike. Krahasimi i sistemeve

optike me ato elektrike qart tregon prparsit e atyre optike. Rrjetat optike mundsojn

kapacitet t madh t transmetimit dhe zvoglojn shpenzimet pr aplikacionet e reja.

sht m se e sigurt q me zhvillimin e teknologjive t reja fijet optike do t prdoren n

mnyr edhe me efektive.

Rrjetat Optike jan rrjeta telekomunikuese me kapacitet t lart t bazuara n

teknologjit dhe komponentet optike q mundsojn komutimin, mirmbajtjen dhe

rivendosjen e informats n nivelin e gjatsis valore. Rrjetat optike punojn n

frekuenca t larta (~100 THz) n brezin e dukshm ose n regjionin e afrt infra t kuq t

spektrit elektromagnetik. Ato shpesh quhen edhe sisteme valore t drits pr ti ndar ato

nga sistemet mikrovalore q zakonisht punojn n frekuenca m t ulta (~ 1 Ghz).

Edhe pse fillet e rrjetave optike datojn n fund t viteve 70-ta t shekullit t

kaluar teknologjia optike sht ende relativisht e re dhe n zhvillim dhe do dite ka

inovacione n kt teknologji. Andaj edhe terminologjia e prdorur i nnshtrohet

standardizimit t vazhdueshm.Ky punim ka pr qllim njohjen me rrjetat optike, historin e tyre, topologjin,

terminologjin, teknologjit, arkitekturn si dhe trendet.


4/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe4/25

Faqe4/25

Historia e Rrjetave Optike

Prdorimi i drits pr qllime komunikuese ka prejardhje t lasht nse flasim pr

komunikime optike. Roli i drits n sistemet e vjetra ka qen q sinjali i koduar t jet i

dukshm n mnyr q t mund ta interpretojn stacionet pranuese. Komunikimet n

prgjithsi kaluan n faza t ndryshme t zhvillimit dhe teknologjive (komunikimet

elektrike, komunikimet mikrovalore) derisa n gjysmn e dyt t shekullit XX u kuptua

q prdorimi i valve optike mund t sjell prftime n telekomunikacion. Zbulimi i laserit

dhe demonstrimi i tij n vitin 1960 bri zbulimin e par n kt drejtim duke lindur

burimet optike. Por nevojiteshin edhe t gjendeshin mediumet e prshtatshme optike q

do t bnin prcjelljen e ktyre valve optike. N vitin 1966 u pranua se fijet optike mund

t jen zgjidhja m e mir pr t br transmetimin e drits. Problemi kryesor n fillimishin humbjet e mdha n fijet optike. Por me zbulimin e laserve GaAs humbjet n fijet

optike u reduktuan n mas t madhe dhe distancat transmetuese u rriten nga 10 n 10000


5/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe5/25

Faqe5/25

km q solln n rritjen e prdorimit t komunikimeve optike si n domenin eksperimental

ashtu edhe n at komercial. Progresi i arritur n periudhn 25-vjeare nga 1975 deri me

2000 mund t grupohet n disa gjenerata. Figura 1 paraqet rritjen e prodhimit BL (Bits

pr seconds in length) gjate ksaj periudhe e matur me eksperimente t ndryshme

laboratorike. Linja e drejt tregon dyfishimin e prodhimit BL pr do vjet.

Figura 1. Rritja e prodhimit BL n periudhn 25 vjeare t gjeneratave t sistemeve valore t

drits.

Gjenerata e par e komunikimeve optike operuan afr 0.8 m dhe prdoren

gjysmpruesit GaAs. Ato operonin me shpejtsi 45 Mb/s dhe lejonin distancat n mes

t repetitorve deri n 10 km. Kjo distanc mu n fillim paraqiste nj prparim t madh

n krahasim me distancat prej 1 km t kabllove koaksiale.

Gjenerata e dyt e komunikimeve optike u realizua n fillim t viteve 80-ta dukeprdorur InGaAs gjysmpruesit dhe duke operuar n gjatsin valore prej 1.3 m.N

fillim sistemet e gjenerats s dyt ishin t limituar deri n shpejtsit 100Mb/s pr shkak


6/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe6/25

Faqe6/25

t dispersionit n fijet shummodshe. Ky kufizim u mnjanua me prdorimin e fijeve

optike single-mode (njmodshe). N fund t ksaj gjenerate u arrit q komunikimet

optike t ken shpejtsit deri n 1.7 Gb/s dhe distanca n mes t repetitorve deri n 50

km.

Gjenerata e tret e komunikimeve optike operonin n 1.55 m. Problemn fillim

paraqiste dispersioni i madh i fijeve optike afr 1.55 m.N fund t ksaj gjenerate u

arrit n sisteme optike me shpejtsi prej 4-10 Gb/s duke e rritur distancn e transmetimit

deri n 100 km.

Gjenerata e katrt e sistemeve optike u shnua me prdorimin e amplifikimit optik

pr t rritur distancn e repetitorve si dhe me prdorimin e multipleksimit t gjatsive

valore (angl. Wavelength-Division Multiplexing-WDM) pr t rritur shpejtsin e

transmetimit. Paraqitja e WDM-s filloi nj revolucion dhe solli deri t lindja e sistemeve

optike me shpejtsi deri n 10 Tb/s. Teknologjia WDM do t shpjegohet n pika t

shkurtra m von n kt punim.

Gjenerata me e re, ajo e tanishmja, e pesta e rrjetave optike sht e okupuar me

zgjerimin e gjatsis valore n t ciln operojn sistemet WDM. Brezi me i prdorur i

ashtuquajtur C band n t cilin veprojn sistemet WDM sht zgjeruar n S bandin dhe L

bandin. Me lindjen e fijeve t reja t ashtuquajtura fijet e terura optike (dry fiber) jan

zvogluar humbjet n regjionin prej 1.30 deri n 1.65 m t gjatsis valore. Kto fijeoptike si edhe prdorimi i metodave t reja t amplifikimit mund t sjellin deri t sistemet

me disa mija WDM kanaleve.


7/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe7/25

Faqe7/25

Edhe pse komunikimet optike (rrjetat optike) kan lindur para 25 vjetve, jan

zhvilluar shum shpejt. Ato sot ende jan duke u zhvilluar n mnyr rapide dhe kan

gjetur zbatim t madh si shkencor ashtu edhe komercial.

RRJETAT TELEKOMUNIKUESE OPTIKE

Rrjetat e para optike kan qen asinkrone ATM (Asyncronous Transfer Mode).

Mirpo ATM si protokol nuk mundi t qndroj dhe nuk i plotsonte krkesat pr

standarde q krkoheshin e posarisht zgjidhjet e bazuara n kt protokol ishin nga

prodhues t ndryshm andaj kjo paraqiste problem pr ndrlidhjen e rrjetave t ndryshme.

Nevoja e standardizimit t prdorimit t rrjetave optike solli deri t krijimi i rrjetit

optik sinkron (SONET- Synchronous Optical Network). SONET-i futi standarde t

ndryshme si ishin llojet e elementeve t rrjetit, arkitekturat e rrjetit, si dhe

funksionalitetin dhe mirmbajtjen. Ofruesit e shrbimeve t rrjetave optike tani mundnin

ti prdornin pajisjet e prodhuesve t ndryshm optik duke dhn funksionet bazike

standarde. Standardi edhe ma i ri i rrjetave optike sht SDH (Synchronous Digital

Hierarchy) sht i krijuar n njohurit e fituara nga rrjeta SONET. Edhe SDH edhe

SONET sot prdoren; SONET n SHBA dhe Kanada, ndrsa SDH n pjesn tjetr t

bots. Sot SDH gzon popullaritet edhe me t madh se SONET. SONET-i dhe SDHteoritikisht nuk parashohin kufi t transmetimit t t dhnave. Ky provokim pr


8/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe8/25

Faqe8/25

prdorimin e shpejtsive sa me t mdha t transmetimit paraqiste edhe krkesa t reja

pr shrbime t reja dhe trafik t ndryshm.

Teknologjit si SONET, SDH dhe ATM edhe pse prdorin fijet optike, nuk e

prdorin potencialin e plot t fijeve optike. Ato jan t kufizuara me prdorimin e

pajisjeve t ndryshme elektrike. Pr t rritur shfrytzimin e fijeve optike nevojitej nj

model i ri i rrjetave optike pr ti plotsuar nevojat pr kapacitete t mdha dhe nevoja t

tjera. Prdorimi i multipleksimit t gjatsive valore (WDM Wavelength Division

Multiplex) duke transmetuar disa sinjale optike me gjatsi valore t ndryshme n nj fije

optike paraqet teknologjin me t re t rrjetave optike. Sistemet me multipleksim valor

WDM jan m t lehta pr tu instaluar dhe mimi i tyre sht n rnie. Prdorimi i

WDM-s mund t themi se ndikoi n krijimin e rrjetave optike, dhe nj dallim me t

veant nga rrjetat telekomunikuese n prgjithsi. Dense Wavelength Division

Multiplexing (DWDM) mund t shihet si prparim teknologjik i WDM-s. Sot DWDM

sistemet mund t transmetojn 40 sinjale me shpejtsi deri n 2.5 Gb/s n brezat prej

1550 nm deri n 1565 nm. Planifikohet se n t ardhmen DWDM sistemet do t

mundsojn q t rrisin kapacitetin e transmetimin n rrjetat optike. Kto rrjeta optike

jan t bazuara n transmetimin e gjatsive valore.

ARKITEKTURA E RRJETAVE OPTIKE


9/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe9/25

Faqe9/25

Nga ana e arkitekturs, rrjetat optike mund t klasifikohen n tri kategorilidhjet

pik-me-pik (angl. point-to-point links), rrjetat e shprndara (angl. distribution

networks) dhe rrjetat lokale kompjuterike (angl. Local Area Nettworks-LAN).

Lidhjet pikme-pik

Lidhjet pik-me-pik paraqesin tipin m t thjesht t rrjetave optike. Roli i tyre

sht q t transmetojn informatn, n form digjitale, nga nj vend n vendin tjetr sa

m sakt q t jet e mundur. Gjatsia e lidhjes mund t ndryshoj nga me pak se nj

kilometr (rrugshkurtr- short haul) deri tek ato me mija kilometra (rruggjat- long

haul), varsisht nga aplikimi i tyre i veant. Pr shembull, rrjeta optike mund t prdoret

pr ti lidhur kompjutert n nj ndrtese ose n mes t dy ndrtesave me nj distance

relativisht t vogl (


10/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe10/25

Faqe10/25

Kur gjatsia e lidhjes kalon nj distanc t caktuar, p.sh prej 20-100 km varsisht

nga gjatsia valore operuese, sht e nevojshme q t kompensohen humbjet e fijeve

optike, pasi q sinjali dobsohet aq shum sa q nuk mund t detektohet n pranues.

Figura 2 paraqet dy skemat me t prdorura pr t bere kompensimin e humbjeve.

Dhnsi Regjeneratori Regjeneratori Pranuesi

Tx Tx Tx RxRx Rx

Dhnsi

Amplifikuesi Amplifikuesi

Pranuesi

Tx RxAmp Amp

a)

b)

Figura 2. Kompensimi periodik i humbjeve tek lidhjet pik-me-pik me an t a) regjeneratorve dhe b)

amplifikatorve optik

Deri me 1990, u prdoren regjeneratort optoelektronik q sinjalin e pranuar optik

e shndrrojn n sinjal elektrik dhe pastaj e regjenerojn sinjalin optik n dalje. Pas vitit

1990 zbulimi i amplifikatorve optik ndikoi n zhvillimin e komunikimeve optike.

Amplifikatort optik e prforcojn sinjalin optik n mnyre direkte pa e br

shndrrimin paraprak n sinjal elektrik. Amplifikatort optik jan posarisht t


11/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe11/25

Faqe11/25

prdorshm n rrjetat me WDM pr arsye t thjesht sepse mund t bjn amplifikimin e

m shum kanaleve transmetuese njkohsisht. Edhe pse jan br prova t mdha pr t

arritur rrjetat pik-me-pik optike q t trat t jen optike, shumica e sistemeve toksore

prdorin kombinimin e dy teknikave n Figurn 2 dhe bht vendosja e regjeneratorve

optoelektronik pas nj numri t caktuar t amplifikatorve optik.

Rrjetat Shprndarse (Distribution Networks)

Tek rrjetat optike nuk sht me rendsi vetm transmetimi i informatave n mes t

dy pikave por edhe shprndarja e informatave tek shfrytzuesit. Shembull i till sht

rrjeta ISDN (Integrated Services Digital Network). Rrjeta ISDN mundson shprndarjen

e nj numri t shrbimeve si p.sh telefonin, faksin, t dhnat kompjuterike dhe videon.

Distancat transmetuese jan relativisht t vogla (L


12/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe12/25

Faqe12/25

Nyje

Nyje

Nyje

Nyje

1 3 N

2 4 N-1

a)

b)

Figura 3. Topologjia a) Nyje dhe b) magjistrale (bus) e rrjetave t shprndara

Ne figurn 3 jan paraqitur dy topologjit kryesore pr rrjetat e shprndara. N

rastin e topologjis nyje (angl.hub), shprndarja e kanaleve bht npr nyje (hub) ku

komutatort e automatizuar i shndrrojn kanalet n domenet elektrike. Rrjetat e tilla

quhen Metropolitan-Area Networks (MAN) pasi q nyjet (hub-at) jan zakonisht t

lokalizuara npr qytete. Roli i fijeve optike n kt rast sht i ngjashm me rastin e

rrjetave pik-me-pik. Rrjetat telefonike e prdorin kt topologji pr shprndarjen e

audio kanaleve n brendsi t qyteteve. Shqetsim kryesor tek kjo topologji sht

qndrueshmria- sepse rnia e nj kablloje optike mund t ndrpren komunikimet pr

nj pjes t madhe t rrjetit.


13/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe13/25

Faqe13/25

Ne rastin e topologjis bus, nj kabllo optike e prcjell sinjalin shumkanalsh

optik neper t gjith siprfaqen e shrbimit. Shprndarja bhet duke prdorur rubinetet

(ang tap) optike q e ndajn nj pjese t sinjalit optik deri tek shfrytzuesit. Shqetsim

kryesor tek topologjia bus sht se humbjet e sinjalit rriten eksponencialisht me numrin e

rubineteve andaj edhe kufizohet numri i shfrytzuesve q mund t shrbehen me nj bus

optik t vetm. Edhe nse humbjet e fijeve optike neglizhohen, fuqia e dhne n N

rubinetin (shih Figurn 3.) do t jet

111 NTN CCPP

Ku PT sht fuqia e transmetuar, C sht pjes e fuqis n do rubinete, dhe

paraqet humbjet e insertimit, q merret q sht e barabart n do rubinet. N nj

kalkulim t thjesht nse kemi =0.05 , C=0.05, PT=1 mW dhe PN=0.1 W na del se

N~60 qe dmth se maksimalisht 60 shfrytzues mund t lidhen n nj bus t vetm.

Zgjidhja e ktij problemi behet me prdorimin e amplifikatorve optik q mund t rrisin

fuqin optike n bus kohe pas koh duke mundsuar shprndarjen tek nj numr m i

madh i shfrytzuesve.

Rrjetat optike LAN


14/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe14/25

Faqe14/25

Shum aplikime t fijeve optike kan t bjn me rrjetat n t cilat nj numr i

madh i shfrytzuesve ndrlidhen n nj siprfaqe me t vogl n mnyr q t

shkmbejn informata n mes veti. Rrjetat e tilla jan t njohura si rrjetat lokale (LAN).

Pasi q distancat transmetuese jan t vogla (


15/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe15/25

Faqe15/25

Figura 4 paraqet topologjit unaz dhe yll t rrjetave optike LAN. N topologjin

unaz nyjet e njpasnjshme lidhen njra me tjetrn me lidhje pik-me-pik pr t

formuar kshtu unazn e mbyllur. Secila nyje mund t pranoj dhe transmetoj shnimet.

Secila nyje monitoron n unaz dhe dgjonpr adresn e vet dhe nse tokeni (numri i

definuar i bitve) sht adresuar pr tek ajo nyje ather bhet pranimi. Prdorimi i

topologjis unaz n rastin e rrjetave LAN me fije optike ka gjetur prdorimin me t

madh n nj rrjet standarde t njohur me emrin FDDI (Fiber Distributed Data

Interface).FDDI shpesh prdoret si backbone lidhje me kapacitet t madh pr shkak t

prkrahjes se saj t kapaciteteve t mdha dhe distancave me t gjata sesa lidhjet e bakrit.

FDDI prdor arkitekturn dy unazore me trafikun e bartur n drejtime t kundrta. Dy

unazat jan t prbra nga unaza primare dhe ajo sekondare. Gjat veprimit normal,

unaza primare prdoret pr transmetimin e t dhnave, ndrsa unaza sekondare mbetet e

lir. Roli i unazs sekondare sht q t mundsoj qndrueshmrin e madhe dhe

sigurin. Figura 5 paraqitet FDDI rrjeta me unaza primare dhe sekondare.


16/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe16/25

Faqe16/25

Primar

Sekondar

Koncentratori

Figura 5. FDDI prdor komutimin primar dhe sekondar

FDDI prdor fijet optike si medium transmetues primar, por mund t punoj

edhe me fije t bakrit dhe ather kjo rrjet quhet CDDI (Copper-Distr ibuted Data

Interface). Fijet optike prdoren pr shkak t prparsive t tyre ndaj kabllove t bakrit,

para s gjithash pr shkak t siguris, qndrueshmris dhe efikasitetit pr arsye se fijet

optike nuk transmetojn sinjalet elektrike q jan t ndjeshme ndaj interferencs s

frekuencave t radios (RFI) dhe interferencs elektromagnetike (EMI).

FDDI prdor dy tipa t fijeve optike: njmodshe dhe shummodeshe. Modi

sht rrezja e drits q hyn n fijen optike n knd t caktuar. Fijet shummodsheprdorin LED-in si gjenerator t sinjalit t drits, gjersa fija njmodeshe prdor Lasert.

Fijet shummodshe mundsojn modet e shumfishta t drits q t prcillen neper fije


17/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe17/25

Faqe17/25

optike. Kto mode hyjn n fije n knde t ndryshme, ato edhe do t arrijn n fund t

fijes n koh t ndryshme. Kjo veti sht e njohur me emrin dispersioni modal.

Dispersioni modal e kufizon brezin lshues dhe distancat q mund t arrihen me fijet

shummodshe. Andaj, rrjetat me fije shummodshe zakonisht prdoren pr lidhje n

kuadr t ndrtess ose n distanca t vogla gjeografike.

Fijet njmodshe mundsojn vetm nj mod t drits t prcillet npr fije

optike. Pr arsye se prdoret vetm nj mod i drits dispersioni modal t kto nuk sht i

pranishm. Andaj, fijet njmodeshe mundsojn lidhjet n rrjeta optike n distanca

shume me t mdha dhe zakonisht prdoren pr ndrlidhje n mes t ndrtesave apo pr

lidhjet n distanca m t mdha gjeografike

Nj modeshe

Shum modeshe

Burimi

LED

Burimi

Laser

Figura 6. Burimi i drits tek fijet njemodshe dhe shummodshe


18/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe18/25

Faqe18/25

N topologjin yll t gjitha nyjet jan t lidhura me lidhje pik-me-pik me nyjn

qendrore (hubin qendror) duke formuar kshtu yllin. Kto rrjeta LAN mund t ndahen n

rrjeta LAN aktive yll ose rrjeta LAN pasive yll varsisht nga ajo se nyja qendrore sht

pajisje pasive ose aktive. N konfigurimin aktiv yll t gjitha sinjalet marrse shndrrohen

n sinjale elektrike n nyjn qendrore. Veprimet komutuese po ashtu mund t bhen n

nyjn qendrore pasi q shprndarja e sinjaleve behet n domenin elektrik.

N konfigurimin pasiv yll shprndarja e sinjaleve behet n domenin optik

me an t pajisjeve si jan iftuesit optik. Pasi q sinjali nga nj nyje shprndahet tek

m shume nyje, fuqia e transmetuar n seciln nyje varet nga numri i shfrytzuesve.

Ngjashm si n rastin e topologjis bus, numri i shfrytzuesve n rrjetat LAN pasive yll

sht i kufizuar nga humbjet q ndodhin pr shkak t rubineteve. Pr nj iftues yll ideal

NxN, fuqia e cila arrin n seciln nyje sht PT/N (nse nuk merren parasysh humbjet e

transmisionit) pasi q fuqia e transmetuar PT shprndahet n mnyr t barabarte tek N

shfrytzues. Pr nj rrjete LAN pasive yll duke marr parasysh edhe humbjet e insertimit

fuqia n rubineten N jepet me shprehjen:

N

TN NPP2log)1)(/(

Nse si n rastin e analizs s topologjisbus marrim =0.05, PT=1 mW, dhe


19/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe19/25

Faqe19/25

PN=0.1 , N mundt marr vlera ~500. Nse krahasohet kjo vlere e N me N=60 t fituar

n rastin e topologjis bus shohim se ajo pr disa here sht me e madhe. Vlera e madhe e

N e bn topologjin yll mjaft atraktive pr aplikimin e tyre ne rrjetat LAN optike.

Prdorimi i fijeve optike dhe mundsit e tyre pr te bartur kapacitet t madh t dhnave

se fundi ka gjetur zbatim t madh komercial n rrjetat e ashtuquajtura Metro Ethernet.

Metro Ethernet paraqet zgjerimin e rrjetave Ethernet LAN n siprfaqe t qyteteve

(metropolitan). Kto rrjeta posarisht jan t efektshme pr lidhjen e lokacioneve te

shprndara t korporatave (KEK, PTK, Bankat etj). Kjo mundsi dhe mundsia e

kapacitetit t zgjeruar sht edhe ajo q e ka shtyr ofruesin e shrbimeve kosovar IPKO

t bj nj implementim t nj rrjete te till duke prdorur kabllot optike. Nj prshkrim i

shkurtr i puns q ka br IPKO sht dhne n Shtojcn A.

RRJETAT PASIVE OPTIKE ( PASSIVE OPTICAL NETWORKS) PON

Njra ndr debatet aktuale n fushn e rrjetave optike ka t bj me t

ashtuquajturat rrjetat pasive optike (PON- Passive Optical Networks). Shum kompani

komerciale sot promovojn PON si zgjidhje pr vendbanimet e banuara me dendsi. Pr

kt arsye n kt punim do ti japim nj vshtrim t shkurtr pr PON.Shumica e rrjetave telekomunikuese aktuale jan t bazuar n komponentet aktive

tek ofruesit e shrbimeve dhe pikave terminuese tek shfrytzuesit. Me komponent aktive


20/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe20/25

Faqe20/25

nnkuptojm pajisjet q kan nevoj pr energji t ndonj lloji, dhe kan procesor,

memorie ose pajisje t tjera q jan aktive dhe e prpunojn informatn npr rrugt

transmetuese.

N Rrjetat Pasive Optike (PON) t gjitha pajisjet aktive n mes t Zyrs Qendrore

(Central Office) dhe lokacionit t shfrytzuesit eliminohen dhe n vend t tyre n rrjete

futen pajisjet pasive optike q e prcjellin trafikun n baz t ndarjes t sinjalit optik deri

tek shfrytzuesi. Ndrrimi i pajisjeve aktive me ato pasive iu mundson ofruesve t

shrbimeve shpenzime me t vogla pr energjin e duhur dhe mirmbajtjen e pajisjeve

aktive n qarkun transmetues. Ndarsit optik dhe iftuesit optik jan pajisje pasive q

mundsojn kalimin ose pengimin e drits, ato nuk kan krkesa pr energji dhe ndonj

prpunim t atij sinjali q e zvoglon kohn dhe aktivitetet e mirmbajtjes s ofruesit t

shrbimeve.

N zgjidhjet komerciale PON sht sistem i cili e sjell kabllon optike dhe sinjalet gati

deri tek shfrytzuesit. Zakonisht jan lidhje pik-me-shum pika q prdorin ATM ose

Ethernetin. Varsisht nga ajo se ku PON terminohet, sistemet mund t jene Fiber-to-the-

curb (FTTC), Fiber-to-the-building (FTTB) ose Fiber-to-the-home (FTTC).

Rrjeta Pasive Optike (PON) prbehet nga terminuesi i linjs optike OLT (optical lineterminator) i cili gjendet n Zyrn Qendrore (Central Office CO) dhe nj numr i

terminaleve t rrjets optike ONT(optical network terminals) q gjinden n lokalet e


21/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe21/25

Faqe21/25

shfrytzuesve. N mes t tyre gjendet rrjeta shprndarse optike ODN (optical

distribution network) e prbr nga fijet optike dhe ndarsit dhe iftuesit pasiv optik.

Figura 7. Nj shembull i rrjetave pasive optike (PON)

Si shihet n figurn 7 n rrjetin PON nj kabllo optike mund t vij nga ofruesi i

shrbimeve deri n nj ndarje, e pastaj fijet e veanta optike mund t shprndahen nga

kablloja kryesore deri tek ndrtesat apo shtpit duke prdorur ndarsit apo iftuesit pasiv

optik. Kjo mundson q nj kabllo optike relativisht e kushtueshme t ndahet deri tek

shfrytzuesit e shumt, duke zvogluar shpenzimet e gjithmbarshme t ofruesit t

shrbimeve. Alternativ e ksaj lidhje sht q do shfrytzues (ndrtese, shtpi) t kt

kabllon e vet optik q vetvetiu prfshin shpenzime shum m t mdha.


22/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe22/25

Faqe22/25

Kabllo optik kryesor n rrjetin PON mund t veproj n 155 Mb/s, 622 Mb/s, 1,25

Gb/s ose 2.5 Gb/s duke prdorur teknologjit APON/BPON, EPON ose GPON. Brezi i

alokuar pr do shfrytzues nga ky brez total mund t caktohet t jet statik ose dinamik

pr t prkrahur komunikimet e zrit, shnimeve dhe t videos.

N PON kablloja optike nga ofruesi i shrbimeve mund t shrbej 16, 32 ose m

shum ndrtesa duke prdorur ndarsit pasiv optik dhe duke prdorur PON protokolet q

kontrollojn drgimin dhe transmetimin e sinjalit npr linjat shprndarse.

Procesi i transmetimit t shnimeve n drejtim t shfrytzuesve dallon nga procesi i

transmetimit t shnimeve n drejtim t Zyrs Qendrore. T dhnat drejt shfrytzuesve

transmetohen nga OLT deri t secili ONT, dhe do ONT i prpunon shnimet q jan

destinuar pr t duke prputhur adresn me kokn e protokolit transmetues.

Trafiku nga shfrytzuesit sht m i komplikuar pr shkak se mediumi ndahet.

sht e nevojshme q t koordinohet transmetimi nga do ONT deri tek OLT n mnyr

q t mnjanohen konfliktet (angl. collision). Ky trafik transmetohet n prputhje me

mekanizmat e kontrollit n OLT, duke prdorur protokolin TDMS (time division multiple

access) n t cilin koha e caktuar e transmetimit i ndahet do ONT. Kto koh jan t

sinkronizuara n mnyr q transmetimet mos t bien n konflikt njra me tjetrn.

Ekzistojn PON teknologji t ndryshme por ktu vetm do ti prmendim emrat e tyre:

Broadband PON (BPON) ATM PON (APON)

Ethernet PON (EPON)


23/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe23/25

Faqe23/25

Gigabit PON (GPON)

Dizajnimi i rrjetave Optike

Dizajnimi i rrjetave optike krkon kuptimin e kufizimeve q shkaktojn humbjet,

disperzioni dhe jolineariteti i fijeve optike. Analiza e hollsishme e t gjith parametrave

sht e gjat dhe n kt punim seminarik do ti shqyrtojm dy parametra kryesor q

kalkulohen pr dizajnimin e rrjetave optike e q jan: buxheti i fuqis s lidhjes s

sistemit (angl. system power link budget- link budget) dhe buxheti i kohs s rritjes s

sistemit (angl. system rise time budget-bandwidth budget).

Qllimi i buxhetit t lidhjes sht q t siguroj se sasia e duhur e energjis do t

arrij n marrs pr t mundsuar performancat e pranueshme n sistemin optik. N nj

sistem optik t dhn se n figurn 8, humbjet totale dhe Fuqia mesatare e transmetuar

jepen me shprehjet:

Humbjet TotaleLT=f+lc+lsp

Pt=P0+LT+SM


24/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe24/25

Faqe24/25

Figura 8. Sistemi optik me bashkues dhe iftues

Ku P0- sht ndjeshmria e pranuesit

LT- humbjet totale n kanal

lc - humbjet e konektorve

lsp- humbjet e bashkuesve

SMmargjina e sistemit e cila paraqet fuqin ashtu q parametrat e sistemit mos t

paraqesin probleme n performancat e sistemit.

Qllimi i buxhetit t shpejtsis se rritjes (buxhetit t brezit) sht t siguroj se

sistemi optik do t mund t operoj n mnyr t duhur n kapacitet t caktuar. Edhe nse

komponentt individuale t sistemit (dhnsi, kanali, pranuesi) e tejkalojn kapacitetin e

caktuar, mund t ndodh q sistemi nuk do t mund t operoj n at kapacitet. Koha e


25/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe25/25

Faqe25/25

rritjes tsysdefinohet si koha n t ciln sinjali arrin prej 10% deri n 90% t vlers s tij

finale kur sinjali hyrs ndrrohet (Fig 9).

Sitemi linear

(qarku RC)

Figura 9. Koha e rritjes n nj sistem linear i prafruar me qarkun RC

Koha totale e rritjes jepet me shprehjen

5.022int2int25.0

1

2

draers

N

i

isys tttttt

Pr nj qark RC , Brezi B sht dhn me shprehjen

RCB

2

1

Ndrsa tsyspr nj qark t till sht dhn me shprehjen


26/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe26/25

Faqe26/25

RCRCtsys 2.2)9(ln

Nga dy ekuacionet e msiprme fitojm lidhjen n mes t tsys dhe B

35.0

35.02.2

Bt

apo

BRCt

sys

sys

Ky raport varet nga raporti i Brezit B me kapacitetin R q varsisht nga formati digjital i

sinjalit sht i ndryshm . Duke ditur se pr RZ formatin R=B=1/ , ndrsa pr formatinNRZ , R=B=1/2, ather gjat dizajnimit t sistemeve me fije optike duhet siguruar se

tsyst jete m e vogl se kjo vlere maksimale , pra

NRZformatinpr/75.0

RZformatinpr/35.0

B

Btsys

Si tham edhe n fillim dizajnimi i rrjetave me fije optike prfshin zgjedhjen me t mirt shum parametrave q kan t bjn me dhnsit, vete fijet optike, amplifikatort dhe

pranuesit. Disa nga parametrat e llogaritur bjn prafrimin q i ndihmon dizajnuesit e


27/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe27/25

Faqe27/25

sistemeve. Mirpo, qasje m e mir pr modelimin e rrjetave optike jan ato q prdorim

simulimet kompjuterike. T gjitha sistemet moderne t sotme optike dizajnohen duke

prdorur simulimet kompjuterike dhe numr i madh i tyre sht i disponueshm n treg.

Menaxhimi i Rrjetave Optike

Njra ndr shtjet me t rndsishme dhe m t vshtira sht menaxhimi i

rrjetave optike, sepse prfshin performancat, rivendosjen dhe shrbimet e ndryshme.

Menaxhimi i rrjetave optike prfshin teknologjin e monitorimit dhe konfigurimit t tyre.

Zakonisht prfshin pes lami: menaxhimin e konfigurimit, menaxhimin e gabimeve,

menaxhimin e performances, menaxhimin e llogarive dhe menaxhimin e siguris. Edhe

pse menaxhimi i rrjetave sht tem shum e gjer pr tu diskutuar n kt punim

seminarik, do ti prmendim vetm disa shtje me rendsi. N rrjetat optike sht me

rendsi se rol t rndsishm n menaxhimin e tyre sht edhe prfshirja e shtress optike

n modelin shumshtresor. Tek rrjetat optike menaxhimi i rrjetave optike bhet me veglat

e veanta q ofruesit e shrbimeve i krijojn pr kt arsye t njohura me emrin NMS(Network Management System). Pa NMS sht shum vshtire q t gjinden gabimet dhe

konfliktet q mund t ekzistojn tek rrjetat optike.


28/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe28/25

Faqe28/25

Prve menaxhimit t arkitekturs komplete t rrjetave, NMS duhet q t monitorojn

performancat e sinjaleve pr do gjatsi valore. NMS t rrjetave optike duhet tiu

ndihmojn ofruesve t shrbimeve n gjetjen dhe prmirsimin e gabimeve duke br

izolimin e pjesve ose sinjaleve si dhe duke br gjetjen me t lehte t lokacionit t

gabimeve. Pasi q numri i gjatsive valore t bartura n sistemet optike moderne rritet,

sht shum me rendsi pr ta pasur nj metod inteligjente pr ti monitoruar t gjitha.

Pr kt arsye prodhuesit mundohen q t krijojn sisteme automatike pr menaxhimin e

rrjetave optike. Duke automatizuar t gjitha aspektet e menaxhimit t rrjetave optike si

lokalisht ashtu edhe n distanc, administratoret e sistemit mund t organizojn dhe

mirmbajtjen e mir t sistemeve optike.

KONKLUZION

Qllimi final i zhvillimit t rrjetave optike duke prdorur teknologjit e avancuaradhe prmirsimin e komponentve t rrjetave optike (Amplifikatort optik me erbium t

varfruar, lasert me brez t ngushte, rrjetat e Bragg-ut, filmat e holl, Add/Drop


29/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe29/25

Faqe29/25

Multipleksert, Komutuesit Optik, Konvertuesit optik) si dhe menaxhimi m i avancuar

i rrjetave optike sht kalimi n rrjetat e tra optike (all-optical networks).

Efekti i shtress se re optike n rrjetat telekomunikuese sht i habitshm. Mund

t matet n dy mnyra- efekti ekonomik dhe mundsia pr t ofruar shrbime t reja.

Teknologjia e shtress optike do ta rris kapacitetin e rrjetave, duke mundsuar ofruesit e

shrbimeve transmetimin e trafikut me dhjetra her m shum npr infrastrukturn e

njjt optike. Kjo do t sjell deri t zvoglimi i mimeve dhe se kapaciteti i transmetimit

do t jet m i shfrytzueshm. Sot praktikisht prdorimi i rrjetave optike ka prdorim t

gjere. Gati t gjith ofruesit e shrbimeve telekomunikuese kan n prdorim fijet optike.

N t ardhmen pritet edhe prdorimi i rrjetave optike deri n shtpi t shfrytzuesve sepse

kjo teknologji sht ende e shtrenjt pr nj gj t till (krkesa t mdha ka n Japoni

dhe Koren Jugore). Shum rrjeta sot prdorin fijet optike si CCTV, ofruesit e

shrbimeve t Internetit i prdorin pr t mundsuar kapacitet t madh transmetues dhe

shrbime t ndryshme, forcat ushtarake prdorin fijet optike pr shkak t siguris sepse

jan vshtir pr tu prgjuar etj, andaj mund t themi lirisht se sht nj teknologji

aktuale dhe e s ardhmes.


30/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe30/25

Faqe30/25

SHTOJCA A

Metro Ethernet Rrjeti i IPKO-s

Unaza e par optike ne realizim ne Kosove ne siprfaqe t qytetit sht duke u

br nga IPKO. N baz t marrveshjes s arritur me KEK-un, IPKO prdor kanalet e

KEK-ut pr t br shtrirjen e kabllove optike n qytetin e Prishtins. Unaza sht e

realizuar n drejtim nga Qendra Operative e IPKO-s (NOC) n ndrtesn e RTK-s,

vazhdon tek Pallati i Rinis, lidhet me Qafen, shkon n drejtim t Toskanes dhe kthehet

prap n NOC t IPKO-s (ndrtesa e RTK-s-shih figurn n vijim). IPKO prdor kabllo

njmodshe me 48 fije (4 tuba x 12 fije) dhe kabllo shummodshe q tek klientt

drgohen me 12 fije. Klienti prdor vetm dy fije, ndrsa 10 fijet tjera mbahen t

rezervuara pr lidhjet e reja n afrsi t klientve ekzistues. Humbjet e matura nga IPKO

jan pr fijet njmodshe 0,25 dB/km, ndrsa zbatimi praktik i fijeve shummodshe nuk

lejon zgjatjen e fijes m shume se 2 km n distanc. Fijet njemodeshe jan 9/125 m ,

ndrsa ato shummodshe 50/125 m. Kapaciteti kryesor i backone-it sht 10Gb/s,

ndrsa tek klienti ofron lidhjet prej 100 Mb/s. Komutatort e shfrytzuar jan t

prodhuesit CISCO, dhe n fund tek klienti prdoren Konvertort Optik TrenDre Fiber

Media Converter.


31/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe31/25

Faqe31/25

Komutarort Optik n IPKO

Konvertuesit optik elektrik tek klientt


32/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe32/25

Faqe32/25


33/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe33/25

Faqe33/25

FJALORTHI


34/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe34/25

Faqe34/25

LITERATURA

1. Fiber-Optic Communications Systems. Third Edition, Gowind P.Agrawal, John Wiley & Sons, INC. 2002

2. Understanding Optical Communications, First Edition, Harry J.R.Dutton, IBM , 1998

3. Optical Networks, Web ProForum Tutorials, InternationalEngineering Consortium,http://www.iec.org

4. FIBER OPTICS, Technicians Manual, Second Edition, Jim Hayes,Delamar Thomson Learning, 2001

5. Optical Fibre Communication System. Lecture Notes, Z. Ghassemloy,Sheffield Hallam University, UK.

6. OptoElektronika, Dr. Nebi Caka, Universiteti i Prishtins, 1996.

7. Komunikimet Optike, Dr. Nebi Caka, Shnime nga Ligjratat, 2006.

8. http://www.ponforum.org

9. http://www.ietf.org
http://www.iec.org/http://www.iec.org/http://www.iec.org/http://www.ponforum.org/http://www.ponforum.org/http://www.ietf.org/http://www.ietf.org/http://www.ietf.org/http://www.ponforum.org/http://www.iec.org/


35/35


RR

JE

TA

T

OP

TI

KE

Faqe35/25

Faqe35/25

1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike

Documents

Transcript of 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike