Bài giảng Mạng thông tin quang - Trương Diệu Linh

Bài giảng Mạng thông tin quang được biên soạn với mục tiêu nhằm giới thiệu về công nghệ mạng cáp quang; giới thiệu về các mô hình mạng cáp quang; giới thiệu về các vấn đề trong thiết kế mạng cáp quang;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Mạng thông tin quang - Trương Diệu LinhMạng thông tinquangTrương Diệu LinhBộ môn TTM- Viện CNTT &TTlinhtd@soict.hut.edu.vnMục đích môn họcn  Giới thiệu về công nghệ mạng cáp quangn  Giới thiệu về các mô hình mạng cáp quangn  Giới thiệu về các vấn đề trong thiết kế mạng cáp quangNội dungn  Giới thiệu về mạng cáp quangn  Các kiến trúc mạng sử dụng cáp quangn  Các thành phần của mạng WDMn  Thiết kế mạng cáp quangn  Dự phòng và khôi phụcn  Mạng truy nhậpĐánh gián  Điểm quá trình:30% ¨ Kiểm tra giữa kỳn  Điểm cuối kỳ: 70% ¨ Họcviên làm tiểu luận nghiên cứu về một vấn đề và trình bày trước lớpTài liệu tham khảo1)  Rajiv Ramaswami and Kumar N. Sivarajan, Optical Networks: A practical perspective, Morgan Kaufmann Publishers, 2nd edition, 2002. ¨ Có thể truy cập online từ thư viện book24x7 trong phạm vi trường Bách Khoa2) Wayne D. Grover, Mesh-based Survivable Networks: Options and Strategies for Optical, MPLS, SONET and ATM Networking, Prentice Hall, 20033) Biswanath Mukherjee, Optical WDM Networks, Springer, 2006Chương 1: Giới thiệu về mạng thông tin quangNội dung•  Kiến trúc mạng truyền thông•  Công nghệ chuyển mạch kênh, gói•  Mạng cáp quang –  Cáp quang –  Các kỹ thuật dồn kênh dùng trong mạng cáp quang –  Các thế hệ mạng cáp quang –  Hiện trạng sử dụng mạng cáp quang trên thế giới –  Các thiết bị trong mạng cáp quangKiến trúc mạng truyền thông•  Central office = Point of Presence (PoP)•  Xây dựng các kết nối ở longhaul rất đắt vì vậy kết nối này thường được xây dựng với dung lượng dôi dưMạng thông tin quangn  Sửdụng ánh sáng để truyền tín hiệu trên đường truyền ¨ Dùng cáp quang để dẫn ánh sángn  Ưu điểm ¨ Băng thông rộng ¨ Truyền được xa với độ suy hao thấpn  Nhược điểm ¨ Xử lý phức tạp vì chưa có bộ nhớ quang học (bộ nhớ hiện tại lưu tín hiệu ở dạng điện)n  Ứng dụng cho các mạng trục Mạng thông tin quang User Local User NetworkUser Freq. Convert User Opt ic Am al User User p Local Traffic Optical Blocking Router/ Filter switch User User UserLịch sử mạng thông tin quangn  1958: Laser discoveredn  Mid-60s: Guided wave optics demonstratedn  1970: Production of low-loss fibers ¨  Made long-distance optical transmission possible!n  1970: invention of semiconductor laser diode ¨  Made optical transceivers highly refined!n  70s-80s: Use of fiber in telephony: SONETn  Mid-80s: LANs/MANs: broadcast-and-select architecturesn  1988: First trans-atlantic optical fiber laidn  Late-80s: EDFA (optical amplifier) developed ¨  Greatly alleviated distance limitations!n  Mid/late-90s: DWDM systems exploden  Late-90s: Intelligent Optical networksHệ thống truyền dẫn thông tin quangCáp quangn  Truyền tín hiệu ánh sáng trong cápn  Ánh sáng ¨  mang tính chất sóng: phản xa, tán za, nhiễu, phân cực, suy yếu, mất mát… ¨  Gồm nhiều bước sóng ¨  Truyền đi theo hướng thẳngn  Các chế độ truyềnTruyền ánh sáng trong cáp quangSingle-mode vs. Multi-moden  Multi-mode (cũ) ¨  Truyền nhiều tia sáng ¨  Lõi lớn, nguồn sang rẻ ¨  Nhiễu giữa các chế độ truyền ¨  Sinh lại tín hiệu sau mỗi 10km ¨  Tốc độ 32-140 Mbpsn  Single-mode (mới) ¨  Truyền một tia sáng ¨  Lõi nhỏ, nguồn sáng đắt tiền ¨  Loại bỏ nhiễu ¨  Sinh lại tín hiệu sau mỗi 40km ¨  Tốc độ vài trăm MbpsSự phát triển của hệ thống cáptruyềnCông nghệ dồn kênh trên cápn  TDM: Electronic Time Division Mux ¨  Đưa xen kẽ các bit của các luồng tốc độ thấp vào một luồng tốc độ cao ¨  10 Gbps-40Gbps ¨  SONET/SDHn  OTDM: Optical Time Division Mux ¨  Cùng nguyên tắc với TDM nhưng thực hiện xen kẽ bit trong miền quang học ¨  250 Gbps ¨  Đang trong thí nghiệmn  WDM: Wavelength Division Mux ¨  Truyền nhiều bước sóng trên một cable n  Simple WDM: Ít bước sóng với mật độ thưa n  Dense WDM (DWDM) nhiều bước sóng với mật độ dầy ¨  Sử dụng rộng rãi tr ...