Mang Thong Tin Quang
-
Upload
rieng-troi -
Category
Documents
-
view
5.290 -
download
1
description
Transcript of Mang Thong Tin Quang
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 !!