LOGO

MẠNG THÔNG TIN QUANGGVHD: Nguyễn Hồng Minh

BÀI THUYẾT TRÌNH

ĐỀ TÀI

Nhóm 9:Nguyễn Văn Phòng Nguyễn Minh BãoLê Phúc Tưởng Trần Quang TưởngNguyễn Sỹ Hào Trần Văn ThiệnPhạm Nhật Tuyên

Nội dung

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 !!