BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Họ tên tác giả luận văn TRẦN VĂN TRƯỜNG TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN MẠNG QUANG HỌC THẾ HỆ MỚI WDM OPTICAL NETWORK Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÁY TÍNH & TRUYỀN THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÁY TÍNH & TRUYỀN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGÔ HỒNG SƠN Hà Nội – Năm 2012 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục hình vẽ ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu luận văn Phương pháp nghiên cứu Kết sơ Hạn chế luận văn Tóm tắt luận văn CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG WDM 11 Tổng quan 11 Ghép kênh theo bước sóng (Wavelength-Division Multiplexing) 11 Các thành phần hệ thống WDM 12 Phân loại hệ thống WDM 13 Ưu nhược điểm công nghệ WDM 14 Các yêu tố ảnh hưởng tới hệ thống 15 Sự phát triển WDM 15 Chuyển mạch quang 16 7.1 Chuyển mạch kênh quang 16 7.2 Chuyển mạch gói quang 18 CHƯƠNG II : ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG 20 QUANG Giới thiệu 21 Vấn đề định tuyến 21 2.1 Giới thiệu 22 2.2 Phân loại định tuyến 22 Vấn đề gán bước sóng 22 Phân loại định tuyến gán bước sóng mạng quang học WDM 23 Định tuyến gán bước sóng tĩnh 24 Định tuyến gán bước sóng động 24 6.1 Vấn đề định tuyến 25 6.1.1 Định tuyến cố định (Fixed Routing) 25 6.1.2 Định tuyến thay cố định (Fixed Alternate) 26 6.1.3 Định tuyến thích nghi (Adaptive Routing) 27 6.1.3.1 Định tuyến thích nghi dựa thông tin tổng thể 27 6.1.3.2 Định tuyến thích nghi dựa thông tin cục 27 6.2 Vấn đề gán bước sóng 28 CHƯƠNG III : MÔ TẢ GIẢI PHÁP VÀ TRIỂN KHAI LẬP TRÌNH MÔ 31 PHỎNG Giới thiệu 31 Mô định tuyến 32 2.1 Chương trình mô giải thuật định tuyến cố định (Fixed 32 Routing) 2.2 Chương trình mô giải thuật định tuyến tuyến thay cố định 33 (Fixed Alternated Routing) 2.3 Định tuyến thích nghi 34 2.3.1 Định tuyến thích nghi thông tin tổng thể 2.3.1.2 Chương trình mô giải thuật định tuyến đường dẫn luân 35 35 phiên (alternate-path routing) dựa thông tin tổng thể 2.3.2 Định tuyến thích nghi thống tin cục 2.3.2.1 Chương trình mô giải thuật định tuyến đường dẫn 36 36 luân phiên theo thông tin cục 2.3.2.2 Chương trình mô giải thuật định tuyến chuyển hướng (Deflection routing) 38 Mô gán bước sóng 41 3.1 Chương trình mô giải thuật Random 41 3.2 Chương trình mô giải thuật First-Fit 44 3.3 Chương trình mô giải thuật Least-Used (LU) 47 3.4 Chương trình mô giải thuật Most- Used (MU) 48 CHƯƠNG IV : KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 51 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu riêng tôi, không chép kết Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu theo danh mục tài liệu luận văn LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin dành lời cảm ơn trân trọng tới thầy Ngô Hồng Sơn, người tận tình bảo hướng dẫn cho trình tìm hiểu thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy cô giáo Viện Công nghệ thông tin truyền thông, Viện Sau đại học giúp đỡ trình thực hoàn thành luận văn Hà Nội, Tháng 03 năm 2012 Tác giả luận văn TRẦN VĂN TRƯỜNG DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADM Add/drop multiplexer Bộ ghép kênh xen/rẽ APD Avalanche Photodiode Điốt quang thác ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền không đồng DEMUX Demultiplexer Bộ tách kênh MUX Multiplexer Bộ ghép kênh DLE Dynamic Lightpath Establishment Thiết lập luồng quang động EDFA Erbium doped fiber amplifer Khuếch đại sợi quang trộn erbium FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia tần số IP Internet Protocol Giao thức internet LL Least Loaded Gán bước sóng dựa tải LU Least Used Gán bước sóng sử dụng M∑ Max-Sum Gán bước sóng dựa tổng dung lượng lớn OADM Optical add/drop multiplexer Bộ ghép kênh xen/rẽ quang OTDM Optical Time Division Multiplex Ghép kênh quang phân chia thời gian RWA Routing and Wavelength Assignment Định tuyến gán bước sóng D- RWA Dynamic Routing and Wavelengt Định tuyến gán bước sóngđộng Assignment TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian WADM Wavelength Add- Drop Multiplexer Bộ nhập tách bước sóng WC Wavelegth Converter Bộ chuyển đổi bước sóng WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh chia bước sóng WR Wavelength Router Bộ định tuyến bước sóng SLE Static Lightpath Establishment Thiết lập luồng quang tĩnh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Cấu trúc hệ thống WDM Hình Hệ thống WDM đơn hướng song hướng Hình Mạng chuyển mạch kênh quang với kết nối nguồn quang Hình Mô tả chuyên mạch gói quang Hình Mô giải thuật định tuyến cố định Hình Mô giải thuật định tuyến thay cố định Hình Topo mô định tuyến đường dẫn luân phiên (alternate-path routing) dựa thông tin tổng thể Hình Mô giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên (alternate-path routing) dựa thông tin tổng thể Hình Topo mô giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên theo thông tin cục Hình 10 Mô giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên theo thông tin cục Hình 11 Topo mô giải thuật định tuyến chuyển hướng Hình 12 Mô giải thuật chuyển hướng theo tiêu chí số chặng Hình 13 Mô giải thuật định tuyến chuyển hướng theo tiêu chí xác xuất nghẽn thấp Hình 14 Topo mô giải thuật gán bước sóng Random Hình 15a Mô giải thuật gán bước sóng Random Hình 15b Mô giải thuật gán bước sóng Random Hình 16 Topo mô giải thuật gán bước sóng First-Fit Hình 17a Mô giải thuật gán bước sóng First-Fit Hình 17b Mô giải thuật gán bước sóng First-Fit Hình 18 Topo mô giải thuật gán bước sóng Least-Used (LU) Hình 19 Mô giải thuật gán bước sóng Least-Used (LU) Hình 20 Topo mô giải thuật gán bước sóng Most- Used (MU) Hình 21 Mô giải thuật gán bước sóng Most- Used (MU) ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Sự bùng nổ Internet ngày có nhiều dịch vụ cung cấp nhu cầu băng thông để đáp ứng dịch vụ ngày tăng mà công nghệ TDM truyền thống đáp ứng dẫn đến đời công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng (Wavelength-Division Multiplexing - WDM ) Công nghệ WDM cho phép nâng cao dung lượng đường truyền mà trì trạng hoạt động mạng với chi phí thấp Nên công nghệ WDM công nghệ dùng cho hầu hết mạng quang trục có dung lượng cao Vì công nghệ tiếp tục nghiên cứu phát triển tương lai Đó lý chọn đề tài “Mạng quang học hệ WDM Optical Network” Mục tiêu nghiên cứu luận văn : * Mục tiêu chung : Tìm hiểu khái quát mạng quang học hệ WDM : nguyên lý hoạt động, thành phần cấu thành hệ thống , kỹ thuật chuyển mạch, giải thuật định tuyến gán bước sóng * Mục tiêu riêng : - Tìm hiểu toán định tuyến gán bước sóng động mạng quang học WDM - Mô nguyên lý hoạt động định tuyến gán bước sóng động mạng quang học WDM phần mềm mô NS2 để có nhìn trực quan giải thuật định tuyến định tuyến cố định , định tuyến thay cố định, định tuyến thích nghi giải thuật gán bước sóng Random, First-Fit, Least-Used , Most-Used Phương pháp nghiên cứu Luận văn tiếp cận theo phương pháp tìm hiểu lý thuyết khái quát công nghệ WDM trình bày đầy đủ sách, giáo trình báo tạp chí liệt kê phần tài liệu tham khảo Các vấn đề lý thuyết tiến hành mô phần mềm NS2 có kế thừa môdun lập trình có sẵn phần mềm từ phát triển thành chương trình mô vấn đề lý thuyết luận văn Kết sơ Sau thời gian tìm hiểu thực luận văn đạt số kết sau - Về lý thuyết : + Hoàn thành tìm hiểu vấn đề mạng quang học WDM nguyên lý hoạt động, thành phần cấu thành, nguyên lý chuyển mạch, nguyên lý định tuyến gán bước sóng + Nắm vững số giải thuật định tuyến gán bước sóng mạng quang học WDM - Về thực hành : Xây dựng chương trình mô nguyên lý hoạt động giải thuật định tuyến : Cố định, Thay cố định, Thích nghi Giải thuật gán bước sóng : Random, First-Fit, Least-Used, Most-Used Hạn chế luận văn Vì điều kiện thời gian khả lập trình hạn chế nên luận văn chưa thể hoàn thiện phần lập trình mô đánh giá hiệu mạng qua giải thuật định tuyến gán bước sóng Kính mong thầy hướng dẫn hội đồng bảo vệ luân văn châm trước đóng góp thêm ý kiến để luận văn hoàn thiện Tóm tắt luận văn Luận văn chia làm chương với nội dung sau : Đặt vấn đề : Trình bày cách khái quát nội dung toàn đề tài đồ án Đưa mục tiêu, kết sơ tóm tắt nội dung đồ án - Chương I: Trình bày khái quát mạng quang học hệ WDM, đưa khái niệm chung - Chương II: Trình bày vấn đề định tuyến gán bước sóng mạng quang hệ WDM Trong tập chung vào vấn đề định tuyến gán bước sóng động - Chương III: Trình bày việc xây dựng chương trình mô thuật toán định tuyến gán bước sóng động mạng quang học WDM thông qua kịch mô - Chương IV: Trình bày kết luận hướng phát triển đề tài 10 Hình Topo mô giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên theo thông tin cục - Sử dụng định tuyến đường dẫn luân phiên dựa thông tin cục - Yêu cầu thiết lập lightpaths (0,5) : ta xét k =2 Ta thấy đường 0345 có ba bước sóng λ1λ2 λ4 sẵn có đường 0125 có bước sóng λ1λ3 sẵn có chặng đâu tiên Do đường 0345 chọn 37 Hình 10 Mô giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên theo thông tin cục 2.3.2.2 Chương trình mô giải thuật định tuyến chuyển hướng (Deflection routing) Mô tả hoạt động giải thuật : Phương pháp định tuyến chọn đường từ liên kết luân phiên theo chặng (hop-by-hop) từ đường luân phiên hai điểm đầu cuối (end-to-end) Việc định tuyến thực cách nút phải trì bảng định tuyến có rõ nhiều liên kết ngõ luân phiên để đến nút đích Các liên kết luân phiên thứ tự cho ưu tiên liên kết có tài nguyên (bước sóng sẵn có) nhiều Như nút trì thông tin trạng thái việc sử dụng bước sóng liên kết ngõ riêng Khi chọn liên kết ngõ luân phiên để định tuyến, việc định xác định dựa chọn lựa số chặng xác suất tắc nghẽn thấp Nếu dựa tiêu chuẩn số chặng nhất, trước hết giải thuật định tuyến cố gắng chọn liên kết ngõ đến nút đích với số chặng Nếu liên kết vừa chọn sẵn bước sóng khả thi giải thuật định tuyến cố gắng chọn liên kết ngõ luân phiên khác có đường dẫn có số 38 chặng Giải thuật tiến hành tới nút đích kết nối bị nghẽn Kịch mô : - Cho topo mạng trạng thái mạng hình Hình 11 Topo mô giải thuật định tuyến chuyển hướng - Sử dụng Định tuyến chuyển hướng - Yêu cầu thiết lập lightpaths (0,5) + Thiết lập lightpaths (0,5) theo tiêu chí số chặng : ta thấy đường để từ nút nguồn đến nút đich đường 0125 có số chặng Tuy nhiên yêu cầu đến nút qua liên kết 25 bước sóng chung toàn tuyến yêu cầu chuyển sang nút nút tiếp tục tiếp đến nút theo liên kết 45 Do đường 01245 chọn Lightpaths(0,5) thiết lập 39 Hình 12 Mô giải thuật định tuyến chuyển hướng theo tiêu chí số chặng + Thiết lập lightpaths (0,5) theo tiêu chí xác xuất nghẽn thấp : chọn liên kết có số bước sóng khả thi lớn số liên kết ngõ luân phiên Ta thấy chặng liên kết 01 có bước sóng sẵn có λ1 λ2 λ4 , liên kết 03 có bước sóng sẵn có λ1 λ4 nên nút định tuyến đến nút Tại nút ta thấy liên kết 12 có bước sóng sẵn có λ1 , liên kết 13 có bước sóng sẵn có λ1 λ2 λ4 nên nút định tuyến đến nút Tại nút ta thấy có liên kết 34 có bước sóng λ2 sẵn có nên nút định tuyến đến nút Tại nút ta thấy liên kết 45 bước sóng sẵn có , liên kết 42 có bước sóng λ2 sẵn có nên nút định tuyến đến nút Tại nút ta thấy có liên kết 25 có bước sóng λ2 sẵn có nên lightpaths(0,5) thiết lập 40 Hình 13 Mô giải thuật định tuyến chuyển hướng theo tiêu chí xác xuất nghẽn thấp Mô gán bước sóng 3.1 Chương trình mô giải thuật Random Mô tả hoạt động giải thuật : Đây giải thuật gán bước sóng đơn giản nhất, theo nút nguồn tìm kiếm tất bước sóng để xác định tập bước sóng rỗi đường xác định Sau đó, bước sóng chon ngẫu nhiên (với xác suất nhau) để gán bước sóng cho lightpath Kịch mô : - Cho topo mạng hình vẽ 41 Hình 14 Topo mô giải thuật gán bước sóng Random - Sử dụng định tuyến tĩnh với trọng số số chặng - Số bước sóng liên kết : λ1 λ2 λ3 - Yêu cầu thiết lập lightpaths : (0,2) (0,1) (5,4) (2,4) (1,5) (2,5) lightpath (0,2) : ta thấy từ nút nguồn đến nút đích có tập bước sóng rỗi : λ1 λ2 λ3 chọn ngẫu nhiên λ2 gán cho lightpath (0,2) lightpath (0,1) : ta thấy từ nút nguồn đến nút đích có tập bước sóng rỗi λ2 λ3 chọn ngẫu nhiên λ3 gán cho lightpath (0,1) lightpath (5,4) : ta thấy từ nút nguồn đến nút đích có tập bước sóng rỗi λ1 λ2 λ3 chọn ngẫu nhiên λ1 gán cho lightpath (5,4) 42 Hình 15a Mô giải thuật gán bước sóng Random lightpath (2,4) : ta thấy từ nút nguồn đến nút đích có tập bước sóng rỗi λ2 λ3 chọn ngẫu nhiên λ2 gán cho lightpath (2,4) lightpath (1,5) : ta thấy từ nút nguồn đến nút đích có tập bước sóng rỗi λ1 λ3 chọn ngẫu nhiên λ3 gán cho lightpath (1,5) lightpath (2,5) : ta thấy từ nút nguồn đến nút đích có tập bước sóng rỗi λ1 chọn λ1 gán cho lightpath (1,5) 43 Hình 15b Mô giải thuật gán bước sóng Random 3.2 Chương trình mô giải thuật First-Fit Mô tả hoạt động giải thuật : Trong giải thuật này, tất bước sóng đánh số thứ tự Trong tất bước sóng rỗi, bước sóng có số thấp xem xét trước bước sóng có số cao Ý tưởng giải thuật ép tất bước sóng sử dụng đầu cuối danh sách bước sóng để đường dài có xu hướng sử dụng bước sóng phía danh sách, xác suất thiết lập thành công cao Kịch mô : - Cho topo mạng hình vẽ 44 - Sử dụng định tuyến tĩnh với trọng số số chặng Hình 16 Topo mô giải thuật gán bước sóng First-Fit - Số bước sóng liên kết : λ1 λ2 λ3 Khi bước sóng gán đánh dấu λ_ - Yêu cầu thiết lập lightpaths : (0,2) (0,1) (5,4) (2,4) (1,5) (2,5) lightpath (0,2) : ta thấy nút nguồn có tập bước sóng rỗi : λ1 λ2 λ3 Bước sóng λ1 gán cho lightpath (0,2) Bước sóng λ1 đưa cuối danh sánh bước sóng λ2 λ3 λ1_ lightpath (0,1) : ta thấy nút nguồn có tập bước sóng rỗi : λ2 λ3 Bước sóng λ2 gán cho lightpath (0,1) Bước sóng λ2 đưa cuối danh sánh bước sóng λ3 λ1_λ2_ lightpath (5,4): ta thấy nút nguồn có tập bước sóng rỗi : λ1 λ2 λ3 Bước sóng λ1 gán cho lightpath (5,4) Bước sóng λ1 đưa cuối danh sánh bước sóng λ2 λ3 λ1_ 45 Hình 17a Mô giải thuật gán bước sóng First-Fit lightpath (2,4) : ta thấy nút nguồn có tập bước sóng rỗi : λ1 λ2 λ3 Bước sóng λ1 có sô nhỏ không gán λ1 gán cho lightpath (5,4) Nên bước sóng λ2 chọn gán cho lightpath (2,4) Bước sóng λ2 đưa cuối danh sánh bước sóng λ1 λ3 λ2_ lightpath (1,5): ta thấy nút nguồn có tập bước sóng rỗi : λ2 λ3 sóng λ2 có sô nhỏ không gán λ2 gán cho lightpath (2,4) Nên bước sóng λ3 chọn gán cho lightpath (1,5) Bước sóng λ3 đưa cuối danh sánh λ2 λ1 _ λ3_ lightpath (2,5): ta thấy nút nguồn có tập bước sóng rỗi : λ1 Bước sóng λ1 gán cho lightpath (2,5) Bước sóng λ1 đưa cuối danh sánh λ2 _λ3_ λ1_ 46 Hình 17b Mô giải thuật gán bước sóng First-Fit 3.3 Chương trình mô giải thuật Least-Used (LU) Mô tả hoạt động giải thuật : Giải thuật chọn bước sóng sử dụng mạng nhằm cố gắng cân tải bước sóng Kịch mô : - Cho topo mạng trạng thái mạng hình Hình 18 Topo mô giải thuật gán bước sóng Least-Used (LU) 47 - Số bước sóng liên kết : λ1 λ2 λ3 - Yêu cầu thiết lập lightpath(0,3) theo giải thuât LU : ta thấy theo trạng thái mạng bước sóng λ3 sử dụng Nên bước sóng λ3 dùng để gán cho lightpath (0,3) Hình 19 Mô giải thuật gán bước sóng Least-Used (LU ) 3.4 Chương trình mô giải thuật Most- Used (MU) Mô tả hoạt động giải thuật : Giải thuật ngược lại với LU Nó cố gắng chọn bước sóng sử dụng nhiều mạng thời điểm nhằm tạo nhiều bước sóng rảnh cho yêu cầu sau Kịch mô : - Cho topo mạng trạng thái mạng hình 48 Hình 20 Topo mô giải thuật gán bước sóng Most- Used (MU) - Số bước sóng liên kết : λ1 λ2 λ3 - Yêu cầu thiết lập lightpath(0,3) theo giải thuât MU : ta thấy theo trạng thái mạng bước sóng λ1 sử dụng nhiều Nên bước sóng λ1 dùng để gán cho lightpaths (0,3) Hình 21 Mô giải thuật gán bước sóng Most- Used (MU) 49 CHƯƠNG IV : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn “Mạng quang học hệ WDM Optical Network” giao thực hoàn thành nội dung sau: - Về lý thuyết : + Hoàn thành tìm hiểu vấn đề mạng quang học WDM + Nắm vững giải thuật toán định tuyến gán bước sóng mạng quang học WDM - Về thực hành : Xây dựng chương trình mô nguyên lý làm việc thuật toán định tuyến : Cố định, Thay cố định, Thích nghi Thuật toán gán bước sóng : Random, First-Fit, Least-Used, Most-Used Trong trình hạn chế thời gian, khả lập trình , nên luận văn nhiều vấn đề chưa hoàn thiện sau : - Chương trình mô định tuyến gán bước sóng động mang tính chất minh hoạ hoạt động giải thuật - Chưa xây dưng chương trình mô toán gán bước sóng toán D-RWA để đánh giá hiệu mạng qua giải thuật - Chương trình sử dụng công cụ mô NS-2 dừng việc sử dụng thuật toán định tuyến cố định định tuyến thay cố định Trong trình tìm hiểu thực luận văn, xin đề xuất hướng phát triển sau: - Hoàn thiện thêm chức chương trình mô phỏng: thêm thuật toán định tuyến thích nghi, thêm thuật toán gán bước sóng khác - Nghiên cứu phát triển thêm thuật toán định tuyến khác nhằm đạt hiệu tối ưu việc sử dụng hiệu mạng quang học WDM - Dựa vào kết nghiên cứu triển khai sở hạ tầng thử nghiệm mạng quang WDM 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Optical WDM Networks - Biswanath Mukherjee [2] WDM Technologies: Optical Networks - Dutta, Achyut K [3] WDM Technologies: Active Optical Components - Edited by Achyut K Dutta , Niloy K.Dutta , Masahiko Fujiwara [4] OPTICAL WDM NETWORKS Principles and Practice - edited by Krishna M Sivalingam , Suresh Subramaniam [5] Optical Fiber Communications Principles and Practive Third Edition – John M.Sennior [6] M Shiva Kumar, P Sreenivasa Kumar* - Static lightpath establishment in WDM networks New ILP formulations and heuristic algorithms – Computer Communications 25 (2002) 109-114 [7] Hui Zang, Sprint Advanced Techn0logy Laboratories Jason P.Jue, University of Texas at Dallas Laxman Sahasrabuddhe, Summit Networks Inc Biswanath Mukherjee , University of California, Davis Dynamic Lightpath Establishment in Wavelength-Routed WDM Networks – IEEE Communications Magazine September 2001 [8] Kỹ thuật thông tin quang - Giáo trình PTIT [9] Hệ thống ghép kênh theo bước sóng – Dương Đức Tuệ , Nhà suất bưu điện – 2001 [10] TS Vũ Văn San – Hệ thống thống thông tin quang sử dụng kỹ thuật WDM - Tạp chí viễn thông số 9-1999 51 [...]... của WDM Sự phát triển của các hệ thống WDM nhìn chung có thể chia làm ba giai đoạn: - Hệ thống WDM thế hệ 1: Hệ thống WDM điểm-điểm với các trạm xen/rẽ trên tuyến phải sử dụng các thiết bị MUX/DEMUX để tách/ghép tất cả các bước sóng - Hệ thống WDM thế hệ 2: Hệ thống WDM điểm-đa điểm với các trạm xen/rẽ trên tuyến là các OADM cho phép tách trực tiếp bước sóng cần xen/rẽ - Hệ thống WDM thế hệ 3: Mạng quang. .. nhiều vào các đặc tính của sợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi ) - Khuếch đại tín hiệu: Hệ thống WDM hiện tại chủ yếu sử dụng bộ khuếch đại quang sợi EDFA 12 - Thu tín hiệu: để thu tín hiệu, các hệ thống WDM cũng sử dụng các loại bộ tách sóng quang như trong hệ thống thông tin quang thông thường: PIN, APD 4 Phân loại hệ thống WDM Hệ thống WDM về cơ bản chia làm 2 loại: hệ thống đơn hướng và song... trong công nghệ WDM hứa hẹn tăng băng thông truyền dẫn trên sợi quang lên đến hàng Tbps, đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng ở nhiều cấp độ khác nhau + Hiện nay, WDM là công nghệ duy nhất cho phép xây dựng mô hình mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network) giúp truyền tải trong suốt nhiều loại hình dịch vụ, quản lý mạng hiệu quả, định tuyến linh động 14 - Nhược điểm của công nghệ WDM + Vẫn chưa... hiệu Hệ thống WDM song hướng Hình 2 Hệ thống WDM đơn hướng và WDM song hướng Cả hai hệ thống đều có những ưu nhược điểm riêng Giả sử rằng công nghệ hiện tại chỉ cho phép truyền N bước sóng trên một sợi quang, so sánh hai hệ thống ta thấy: 13 - Xét về dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả năng cung cấp dung lượng cao gấp đôi so với hệ thống song hướng Ngược lại, số sợi quang cần dùng gấp đôi so với hệ. .. wavelength Assignment) 17 8.2 Chuyển mạch gói quang Như đã nói ở trên, mạng WDM là mạng quang cung cấp các đường quang, những mạng này thường là chuyển mạch kênh (circuit-switched network) Bên cạnh đó, các hướng nghiên cứu trong lĩnh vực xây dựng mạng quang được thực hiện chuyển mạch gói (packet switching) trong miền quang cũng đang được đẩy mạnh Mạng chyển mạch gói quang có thể cung cấp các dịch vụ lênh... yếu của kiến trúc mạng, thiết kế mạng và điều hành mạng của mọi mạng thông tin, là thành phần không thể thiếu trong mạng viễn thông Các yếu tố thúc đẩy cho quá trình thay đổi và phát triển định tuyến mạng chủ yếu do nhu cầu cải thiện hiệu năng mạng, các dịch vụ mới đưa vào khai thác và sự thay đổi công nghệ mạng, và đây cũng là một trong những thách thức khi xây dựng và khai thác mạng Khi có nhu cầu... Ưu nhược điểm của công nghệ WDM Thực tế nghiên cứu và triển khai WDM đã rút ra được những ưu nhược điểm của công nghệ WDM như sau: - Ưu điểm của công nghệ WDM + Tăng băng thông truyền trên sợi quang theo số lần tương ứng với số bước sóng được ghép vào để truyền trên một sợi quang + Tính trong suốt: Do công nghệ WDM thuộc kiến trúc lớp mạng vật lý nên nó có thể hỗ trợ các định dạng số liệu và thoại như:... thông công nghệ quang có độ suy hao tín hiệu thấp khoảng 0,2 dB/km , méo nhiễu tín hiệu thấp, sử dụng ít vật liệu , không gian lắp đặt nhỏ và có giá thành thấp Nên công nghệ quang là công nghệ hứa hẹn có thể đáp ứng nhu cầu về băng thông ngày càng tăng và nhu cầu kết nối mạng trong tương lai Chìa khóa trong thiết kế mạng lưới truyền thông quang học để khai thác băng thông rất lớn của sợi quang là đưa... sợi quang (chỉ mới tận dụng được băng C và băng L) + Quá trình khai thác, bảo dưỡng phức tạp hơn gấp nhiều lần + Nếu hệ thống sợi quang đang sử dụng là sợi DSF theo chuẩn G.653 thì rất khó triển khai WDM vì khi đó, sẽ xảy ra hiện tượng trộn bốn bước sóng trong sợi quang 6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống Có 3 yếu tố cơ bản của sợi quang ảnh hưởng đến khả năng của các hệ thống thông tin quang, ... tin với nhau qua các kênh toàn quang, các kênh này được xem như các luồng quang Hình 3 Mạng chuyển mạch kênh quang với các kết nối luồng quang Một luồng quang được sử dụng để hỗ trợ một kết nối trong mạng định tuyến bước sóng WDM và nó có thể liên kết các sợi quang Trong trường hợp không sử dụng bộ chuyển đổi bước sóng, một luồng quang chiếm cùng bước sóng trên tất cả các liên kết sợi mà nó đi qua Đặc