Download miễn phí Đồ án Chuyển mạch gói trong mạng quang WDM
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .ix
.
Lời nói đầu 1
CHƯƠNG 1 3
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WDM 3
1.1 Nguyên lý cơ bản của WDM 3
1.1.1 Khái niệm về WDM 3
1.1.2 Mô hình hệ thống WDM 4
1.2 Ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến trong hệ thống WDM 6
1.2.1 Hiệu ứng tán xạ 6
a. Hiệu ứng SBR 6
b. Hiệu ứng SBS 7
1.2.2 Hiệu ứng Kerr quang 8
a. Hiệu ứng SPhần mềm 8
b. Hiệu ứng XPhần mềm 9
c. Hiệu ứng FWM 9
1.3 Các cấu hình mạng WDM 10
1.3.1 Cấu hình điểm-điểm 11
1.3.2 Cấu hình vòng 11
CHƯƠNG 2 14
CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG WDM 14
2.1 Các bộ lọc quang 14
2.1.1 Bộ chọn bước sóng 14
2.1.2 Bộ lọc điều chỉnh được 16
2.2 Bộ ghép và bộ tách kênh quang 19
2.2.1 Nguyên tắc làm việc của lăng kính 19
2.2.2 Nguyên lý làm việc của cách tử tán xạ 20
2.2.3 Bộ ghép và tách kênh quang 21
2.3 Bộ xen rẽ quang (OADM) 22
2.4 Coupler hình sao 24
2.5 Bộ định tuyến bước sóng 25
2.6 Bộ nối chéo quang OXC 26
2.7 Bộ biến đổi bước sóng 28
2.8 Phần tử phát và thu quang 29
2.8.1 Bộ phát 29
2.8.2 Bộ thu 31
2.9 Bộ khuếch đại quang 32
CHƯƠNG 3 39
CHUYỂN MẠCH GÓI TRONG MẠNG QUANG WDM 39
3.1 Giới thiệu chung về chuyển mạch gói quang 39
3.2 Mô hình mạng chuyển mạch gói quang 40
3.3 Kiến trúc nút mạng 41
3.3.1 Kiến trúc và hoạt động nút mạng 41
3.3.2 Định dạng gói tin 43
3.3.3 Đồng bộ và sắp xếp gói 44
3.3.4 Xử lý tiêu đề 50
3.3.5 Định tuyến gói 51
3.3.6 Giải pháp chống xung đột 52
3.3.7 Trường chuyển mạch 56
3.3.7.1 Phân loại trường chuyển mạch 56
3.3.7.2 Trường chuyển không gian đơn tầng với FDL nối tiếp 57
3.3.7.3 Trường chuyển mạch quảng bá và chọn lọc đơn tầng với FDL nối tiếp . 58
3.3.7.4 Trường chuyển mạch định tuyến bước sóng đơn tầng với FDL hồi tiếp . .59
3.3.7.5 Trường chuyển mạch đa tầng với FDL nối tiếp 60
3.3.7.6 Trường chuyển mạch đa tầng không sử dụng FDL 61
3.4 Một số dự án về chuyển mạch gói quang đã được nghiên cứu 61
3.4.1 KEOPS 61
3.4.2 WASPET 65
Kết luận 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-do_an_chuyen_mach_goi_trong_mang_quang_wdm.888hqUjtSb.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51146/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
l2 được thay đổi giữa hai sợi quang với nhau, đó là hai sợi A và B.
Al1 Al2... Aln
Bl1 Bl2... Bln
Al1 Bl2... Aln
Bl1 Al2... Bln
Hình 2.15. Sơ đồ bộ nối chéo quang
Có hai loại OXC chính là:
- OXC định tuyến theo bước sóng (Wavelength Routing OXCR).
- OXC có khả năng chuyển đổi bước sóng (Wavelength Translating OXCT).
Các OXCR hoạt động theo nguyên tắc tách các bước sóng quang từ các tín hiệu quang đầu vào rồi chuyển mạch không gian (chuyển mạch sợi quang), sau đó ghép các bước sóng lại, không có sự chuyển đổi bước sóng. Mỗi tín hiệu quang tới được đưa qua một bộ tách sóng quang để tách riêng các bước sóng khác nhau. Bộ chuyển mạch quang có suy hao và nhiễu xuyên nhỏ sẽ kết nối các bước sóng quang tới các vị trí mong muốn tại đầu vào của bộ ghép bước sóng để ghép các bước sóng này tới sợi quang đầu ra. Trước khi ghép thì mỗi bước sóng sẽ phải đi qua bộ cân bằng công suất PE để điều chỉnh công suất cho mỗi bước sóng tới giá trị thích hợp trước khi qua bộ ghép bước sóng
Các OXCT hoạt động theo nguyên tắc chuyển mạch có chuyển đổi bước sóng quang. Đầu tiên, mỗi tín hiệu quang từ một sợi được phân chia với số nhánh bằng tổng số kênh quang cần lấy tại đầu ra nhờ bộ spliter. Sau đó chúng được đưa tới các bộ chuyển mạch quang để lấy ra tín hiệu quang cần thiết. Tín hiệu quang được chọn ra lại tiếp tục qua bộ chọn bước sóng, tách ra được kênh quang yêu cầu để đưa vào đúng bước sóng quang cần ghép ở đầu ra.
Việc sử dụng OXCT cho phép tận dụng tối đa quỹ bước sóng quang. Tuy nhiên, không phải tại tất cả các node mạng đều có nhu cầu chuyển đổi bước sóng nên để khai thác có hiệu quả và kinh tế hơn, ta có thể kết hợp cả hai loại thiết bị này trong mạng.
Bộ biến đổi bước sóng
Một bộ biến đổi bước sóng thay đổi bước sóng đầu vào thành một bước sóng đầu ra mới mà không thay đổi nội dung của dữ liệu truyền trên bước sóng đó. Đã có rất nhiều nguyên tắc chuyển đổi bước sóng đã được phát triển trong những năm 1990. Một nguyên tắc đơn giản là sử dụng một máy tái tạo điện quang chỉ ra như hình 2.15a. Một máy thu quang trước tiên biến đổi tín hiệu trong bước sóng đầu vào là λ1 thành chuỗi bit điện và chuỗi bit này được sử dụng bởi một bộ phát để tạo ra tín hiệu quang tại bước sóng mong muốn là bước sóng λ2. Với thiết bị kiểu này có ưu điểm là tương đối dễ dàng thực hiện bởi các linh kiện tiêu chuẩn. Ngoài ra nó còn có các ưu điểm khác như không nhạy cảm với phân cực đầu vào và có thể khuếch đại tín hiệu thuần. Nhưng nó cũng có nhược điểm là hạn chế tốc độ truyền tải trên đường truyền và dạng tín hiệu, ở đây tốc độ bị hạn chế bởi miền điện, giá thành của thiết bị khá cao.
Receiver
Transmitter
λ1
I(t)
λ2
λ1
λ2
λ2
Lớp tích cực
Bộ lọc
SLA
(a)
(b)
Hình 2.15. Nguyên tắc làm việc của các bộ chuyển đổi bước sóng
Nguyên tắc làm việc đơn giản nhất là thiết bị được chỉ ra trong hình 2.15b. Nó dựa trên hiện tượng khuếch đại bão hoà xảy ra khi một vùng yếu được khuếch đại trong SOA với một vùng mạnh và sự khuếch đại của vùng yếu được tạo ra bởi miền mạnh. Để sử dụng thiết bị này tín hiệu xung trong bước sóng λ1 cần chuyển đổi và phát vào SOA cùng với một tia CW công suất thấp tại bước sóng λ2 và nó được chuyển sang bước sóng mong muốn là λ2. Kết quả là tia CW được khuếch đại một số lượng lớn các bit 0 (không bão hoà) bởi một số lượng nhỏ hơn các bit 1. Rõ ràng là mẫu bit chuẩn của tín hiệu trong bước sóng ban đầu sẽ được truyền tới bước sóng mới với cực tính đảo ngược và các bit 0 và 1 được trao đổi cho nhau. Công nghệ này đã được sử dụng trong nhiều thí nghiệm và có thể làm việc tại các hệ thống có tốc độ lên đến 40 Gb/s.
Phần tử phát và thu quang
Bộ phát
Các thiết bị biến đổi điện quang E/O và các phần tử điện rời rạc của các bộ phát quang thuộc thế hệ trước đây đang dần dần được thay thế bởi các mạch tích hợp. Việc thực hiện các mạch tích hợp cỡ lớn nhằm đáp ứng yêu cầu về tốc độ điều chế và độ tin cậy ngày được thực hiện nhiều hơn.
Trước hết ta xét yêu cầu đối với nguồn quang trong WDM.
Độ chính xác của bước sóng phát: Đây là yêu cầu tiên quyết cho một hệ thống WDM hoạt động chính xác. Nói chung, bước sóng đầu ra luôn bị dao động do các yếu tố khác như nhiệt độ, dòng định thiên… Ngoài ra, để tránh xuyên nhiễu cũng như tạo diều kiện cho phía thu dễ dàng tách đúng bước sóng thì độ ổn định tần số phía phát phải thật cao.
Độ rộng phổ hẹp: Độ rộng đường phổ được định nghĩa là độ rộng phổ nguồn quang tính cho bước cắt 3 dB. Để có thể tăng nhiều kênh trên một giải tần cho trước, cộng với khoảng cách kênh nhỏ nên độ rộng phổ càng hẹp càng tốt, nếu không, xuyên nhiễu kênh lân cận xảy ra khiến lỗi bít tăng cao, hệ thống không được đảm bảo chất lượng.
Dòng ngưỡng thấp: Đối với Lade đi-ốt(LD-Laser Diode), phát xạ khích thích không thể bắt đầu cho đến khi dòng định thiên cao hơn giá trị dòng ngưỡng Ith, công suất đầu ra tỷ lệ với (I- Ith) với I là dòng định thiên. Do đó, dòng ngưỡng thấp hơn cho phép dòng định thiên nhỏ hơn đối với cùng một công suất đầu ra. Nhưng quang trọng hơn là nếu dòng ngưỡng thấp sẽ đảm bảo công suất nền thấp. Điều này làm giả bớt vấn đề lãng phí công suất trong việc kích thích LD cũng như giảm bớt công suất nền không mang tin và tránh cho máy thu chịu ảnh hưởng của nhiễu nền ( phát sinh do có công suất nền cao). Nếu công suất nền gửi trên đường truyền lớn sẽ không có lợi cho hệ thống, vì công suất quang truyền dẫn trên sợi ( tổng công suất của các bước sóng ghép) càng lớn thì ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến càng lớn, ảnh hưởng xấu đến chất lượng hệ thống.
Độ rộng băng tần điều chế lớn: Như đã biết, thông tin được phát thông qua điều chế sóng mang. Trong truyền thông quang, có hai kĩ thuật điều chế chính là điều chế trực tiếp và điều chế ngoài. Vì điều chế trực tiếp đơn giản nên nó thường được sử dụng trong hệ thống có tốc độ ≤ 2.5 Gbps. Kĩ thuật này sử dụng tín hiệu phát kích hoạt trực tiếp LD nên nguồn sáng phải có tốc độ đáp ứng nhanhg theo tín hiệu đầu vào thay đổi theo thời gian, tương ứng với độ rộng băng tần phải đủ lớn. Với trường hợp điều chế ngoài thì độ rộng băng tần không nhất thiết phải quá lớn vì thiết bị bên ngoài điều chế liên tục từ LD đưa đến.
Khả năng điều chỉnh được bước sóng: Để tận dụng toàn bộ băng tần của sợi quang, nguồn quang phải có khả năng phát trên cả dải100 nm. Hơn nữa, với các hệ thống lựa chọn kênh động càng cần khả năng có thể điều khiển được bước sóng.
Tính tuyến tính: Đối với truyền thông quang, sự phi tuyến của nguồn quang sẽ phát sinh các sóng hài cao hơn, tạo xuyên nhiễu giữa các kênh.
Nhiễu thấp: Nhiễu rất quan trọng để đạt được BER thấp trong truyền thông số, đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt.
Trên cơ sở các yêu cầu trên, người ta tiến hành nghiên cứu, triển khai thực nghiệm và đưa ...
