Download miễn phí Đồ án Chuyển mạch gói quang



MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1
1.1 Sự phát triển của mạng quang 1
1.1.1 Sự phát triển của topo mạng 1
1.1.2 Sự phát triển của dung lượng truyền dẫn 1
1.1.3 Sự phát triển của mạng 2
1.2 Chuyển mạch quang 3
1.2.1 Phân loại chuyển mạch quang 5
1.2.1.1 Kỹ thuật chuyển mạch kênh quang 5
1.2.1.2 Chuyển mạch gói quang 6
1.2.1.3 Chuyển mạch burst quang 8
1.3 So sánh 8
1.3.1 Giữa chuyển mạch kênh và gói 8
1.3.2 Giữa chuyển mạch gói và chuyển mạch burst 8
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ PHẦN TỬ QUANG ĐIỆN TỬ 5
2.1 Trường chuyển mạch quang 5
2.1.1 Trường chuyển mạch không gian 5
2.1.2 Trường chuyển mạch thời gian 8
2.1.3 Trường chuyển mạch bước sóng 9
2.1.4 Trường chuyển mạch mã quang 13
2.2 Coupler quang 14
2.3 Bộ chuyển đổi bước sóng khả chỉnh (TWC) 15
2.3.1 Chuyển đổi bước sóng quang/điện 15
2.3.2 Chuyển đổi bước sóng bằng hiệu ứng kết hợp 16
2.3.2.1 Trộn bốn bước sóng (FWM) 16
2.3.2.2 Tạo tần số vi sai 16
2.3.3 Chuyển đổi bước sóng bằng công nghệ điều chế chéo 17
2.3.3.1 Khuyếch đại quang bán dẫn trong chế độ XGM và XPM: 17
2.3.3.2 Sử dụng Laser bán dẫn 18
2.4 Bộ định tuyến bước sóng (Wavelength Router) 18
2.5 Bộ lọc quang âm khả chỉnh 18
CHƯƠNG 3: CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG 20
3.1 Giới thiệu chung 20
3.2 Vai trò của mạng chuyển mạch gói quang 20
3.3 Đặc tính lưu lượng của chuyển mạch gói quang 22
3.3.1 Đặc tính lưu lượng của chuyển mạch không có chức năng tách-ghép 22
3.3.1.1 Mạng và kiến trúc chuyển mạch của hệ thống WDM 22
3.3.1.2 ảnh hưởng của các bộ chuyển đổi bước sóng khả chỉnh 23
3.3.2 Đặc tính lưu lượng của chuyển mạch với chức năng tách ghép 26
3.3.2.1 Lưu lượng của mạng chuyển mạch gói tách- ghép WDM 28
3.3.2.2 Thuật toán định tuyến và kiểu kiểm tra 31
3.4 Bộ đệm trong chuyển mạch gói quang 34
3.4.1 Các kỹ thuật đệm 34
3.4.1.1 Bộ đệm đầu ra 35
3.3.1.2 Bộ đệm chia xẻ 36
3.3.1.3 Bộ đệm vòng 36
3.3.1.4 Bộ đệm đầu vào 37
3.4.2 Chuyển mạch đơn tầng 37
3.4.2.1 OASIS 37
3.4.2.2 Chuyển mạch lựa chọn và quảng bá 40
3.4.2.3 Đệm vòng lặp đa bước sóng 41
3.4.2.4 Chuyển mạch gói quang dùng chung bộ nhớ 42
3.4.3 Chuyển mạch đa tầng 43
3.4.3.1 Chuyển mạch ghép bước sóng Wave-Mux 43
3.4.3.2 Chuyển mạch ghép tầng sử dụng các phần tử chuyển mạch 2x2 46
3.4.3.3 Chuyển mạch với bộ đệm quang lớn SLOB 48
3.5 Kiến trúc định tuyến thực nghiệm gói quang có khả năng hoán đổi nhẵn OPERA 49
3.5.1 Kiến trúc mạng 49
3.5.2 Bộ định tuyến giao diện mạng quang 50
3.6 Kiến trúc chuyển mạch gói 51
3.6.1 Chuyển mạch dựa trên trường chuyển mạch không gian 51
3.6.1.1 Chuyển mạch xen kẽ 52
3.6.1.2 Chuyển mạch gói photonic bộ đệm đầu ra 52
3.6.1.3 Chuyển mạch dựa trên chuyển mạch không gian không bộ đệm 53
3.6.1.4 Chuyển mạch DAVID 54
3.6.2 Chuyển mạch định tuyến bước sóng 55
3.6.2.1 Chuyển mạch định tuyến bước sóng bộ đệm đầu ra 55
3.6.2.2 Chuyển mạch định tuyến bước sóng đệm đầu vào 57
3.6.3 Chuyển mạch lựa chọn và quảng bá 59
3.6.3.1 Chuyển mạch lựa chọn và quảng bá KEOPS 59
3.6.3.2 Chuyển mạch lựa chọn và quảng bá ULPHA 61
3.6.3.3 Chuyển mạch bộ nhớ lặp sợi 61
3.6.5 Chuyển mạch định tuyến quang phân khe thời gian 62
CHƯƠNG 4: CÁC MÔ HÌNH CHUYỂN MẠCH 67
4.1 Kiến trúc chuyển mạch ATMOS 67
4.2 Kiến trúc chuyển mạch KEOPS 67
4.3 Kiến trúc chuyển mạch WASPNET 68
4.3.1 Chuyển mạch WASPNET 69
4.3.2 Điều khiển mạng 70
4.3.3 Định dạng gói 70
4.4 Mạng ứng dụng cho chuyển mạch gói quang 70
4.4.1 Chuyển mạch gói quang trong suốt 70
4.4.1.1 Các mạng gói quang 70
4.4.1.2 Node chuyển mạch gói quang 75
4.4.2 Mạng kết nối quang với bộ định tuyến IP terabit 77
4.4.2.1 Kiến trúc bộ định tuyến IP terabit. 78
4.4.2.2 Bộ điều khiển tuyến và module bộ định tuyến 81
4.4.2.3 Mạng kết nối quang 83
4.4.2.4 Khối phân xử Ping –Pong 88
KẾT LUẬN 89

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Sự phát triển của mạng quang
1.1.1 Sự phát triển của topo mạng
Kiến trúc điểm - điểm là loại đơn giản của topo mạng. Các gói được truyền giữa các node quang, nhưng sự chuyển đổi quang điện tử được thực hiện ở mọi node. SONET/SDH là một ví dụ. Một lựa chọn khác có ưu điểm hơn là sử dụng các topo mạng kiểu bus, vòng và sao.

Hình1.1: Các topo mạngdạng Điểm - điểm, vòng, sao, lưới.
Trong mạng WDM topo kiểu vòng được ưa dùng hơn. Topo kiểu mạng lưới có nhiều ưu điểm hơn khi so sánh với các loại trước bởi vì dung sai cắt sợi tốt hơn, khi có nhiều lựa chọn định tuyến. Thêm nữa, một node với tốc độ lưu lượng cao được nối với vài node, và một node với lưu lượng dữ liệu trên một node đơn chỉ có thể nối với node đơn này. Đáng tiếc, một mạng topo dạng mạng lưới gặp nhiều khó khăn khi triển khai do yêu cầu phức tạp trong định tuyến và chuyển mạch. Mạng WDM đầu tiên xuất hiện giữa những năm 1990 là mạng kiểu điểm - điểm. Sau đó các phần tử tách-ghép được sử dụng và cuối những năm 1990 topo mạng kiểu vòng trở nên ưa dùng. Ngày nay đã sử dụng các mạng có topo mạng kiểu mạng lưới. Một phần các mạng gói quang được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm. Chắc chắn các mạng gói thương mại sẽ theo sự phát triển giống như các mạng WDM trước đó.
1.1.2 Sự phát triển của dung lượng truyền dẫn
Tốc độ phát triển của dung lượng truyền dẫn nhanh hơn trong các năm trước đây. Giữa thập niên 90 tốc độ tăng là 30% trên năm, ngày nay là 60%. Bảng mô tả dự báo sự phát triển của tổng dung lượng và tốc độ bít người sử dụng.

5S0Z62P4evCBh56

---