Nghiên cứu chuyển mạch gói quang

HọC VIệN CÔNG NGHệ BƯU CHíNH VIễN THÔNG
_________ _________













Đề tài:
CHUYểN MạCH gói quang



Ngày giao đề tài : 25/07/2005
Ngày hoàn thành : 25/10/2005






Giáo viên hớng dẫn : ts. Bùi trung hiếu
Sinh viên thực hiện : lê tiến trung

Lớp : Đ2001-VT







Hà NộI THáNG 10/2005

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN



Học viện công nghệ bu chính viễn thông
Khoa viễn thông I
*******

Đề tài đồ án tốt nghiệp đại học
Họ và tên: Lê Tiến Trung
Lớp: D01VT
Khoá: 2001 2005
Nghành học: Điện tử - Viễn thông.

Tên đề tài:
Chuyển mạch gói quang.

Nội dung đồ án:

Giới thiệu chung.


Một số phần tử quang điện tử.


Chuyển mạch gói quang.


Các mô hình chuyển mạch.





Ngày giao đề tài: 25/07/2005
Ngày nộp đồ án: 25/10/2005

Ngày tháng năm
Giáo viên hớng dẫn:


TS. Bùi Trung Hiếu

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
******
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
Điểm: (Bằng chữ: )
Ngày tháng năm 2005
Giáo vên hướng dẫn



TS. Bùi Trung Hiếu
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN:
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….

Điểm: (Bằng chữ: )

Ngày tháng năm 2005
Giáo viên phản biện
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ACK Acknowledgment Bản tin báo nhận
AOTF Acoustooptical tunable Filter Bộ lọc khả chỉnh quang âm
API Application Program Interface Giao diện chơng trình ứng dụng
AQM Active Queue Management Quản ly hàng đợi tích cực
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ
ATMoS
ATM Optical Switching Chuyển mạch quang ATM
DCSL Data Convergence Sublayer Lớp con hội tụ dữ liệu

DR Delay Reservation Đăng kí trễ
DWDM Dense WDM WDM độ nhạy cao
DXC Digital Cross connect Kết nối chéo số
EIN Electronic Interconnection Network Mạng kết nối điện
FCFS First Come, First Served Đến trớc phục vụ trớc
FDL Fiber Delay Line Đờng trễ sợi
FDDI Fiber Distributed Data Interface Giao diện dữ liệu phan bố cáp
FRP Fast Reservation Protocol Giao thức đăng kí trớc
HAU Hierarchical Arbitration Unit Khối phân cấp phân xử
HDTV High Definition Television Truyền hình độ phân giải cao
ICMP Internet Control Message Protocol
Giao thức tạo bản tin điều khiển
Internet
ILI Input Line Interface Giao diện đờng vào
IM Input Modul Modul đầu vào
IN Intelligent Network Mạng thông minh
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPF Input Packet Filter Bộ lọc gói đầu vào
ISI Input Switch Interface Giao diện chuyển mạch đầu vào
ISPs Internet Service Providers Nhà cung cấp dịch vụ Internet
IRM Input Router Module Modul định tuyến đầu vào
LAN Local Area Network Mạng nội hạt
LCFS Last Come, First Served Đến sau phục vụ trớc
LIB Label Information Base Dựa trên thông tin nhẵn
MAN Metro Area Network Mạng đô thị
MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhẵn đa giao thức
MUX Multiplexer Bộ ghép kênh
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
NGI Next Generation Internet Internet thế hệ tiếp theo
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo

NSL Network Sublayer Lớp con mạng
LSL Link Sublayer Lớp con tuyến
OADM Optical Add/Drop Multiplexer Bộ tách ghép quang
ODL Optical Delay Line Đờng trễ quang
OFE Output Forwarding Engine Phơng tiện chuyển tiếp đầu ra
OIN Optical Interconection Network Mạng kết nối quang
OLS Optical Lable Switching Chuyển mạch nhẵn quang
OM Output Modul Modun đầu ra
OFE Output Forwarding Engine Phơng tiện chuyển tiếp đầu ra
OLI Output Line Interface Giao diện đờng ra
OPF Output Packet Filter Bộ lọc gói đầu ra
OPR Optical Packet Routing Định tuyến gói quang
OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang
OSI Output Switch Interface Giao diện chuyển mạch đầu ra
OSM Optical Switching matrix
Ma trn chuyn mch quang
OSN Optical Switching node
Node chuyn mch quang
ORM Output Router Module Modul bộ định tuyến đầu ra
OXC Optical Cross-Connect Kết nối chéo quang
PAU Ping-pong Arbitration Unit Khối phân xử Ping pong
PSE Primitive Switching Element Phần tử chuyển mạch sơ cấp
PRU Packet Reassembly Unit Khối ghép lại gói
SCU Switching Control Unit Khối điều khiển chuyển mạch
SDH Synchronous Digital Hierarchi Phân cấp số đồng bộ
SHP Segment Header Procesor Bộ xử ly mào đầu đoạn
SNMP Simple Network Management Protocal Giao thức quản ly mạng đơn giản
SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuyếch đại quang bán dẫn
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SRC Switch Router Controller

Bộ điều khiển định tuyến chuyển
mạch
RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyến
TCP Transfer Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian
WADM
Wavelength Add/drop Division
Multiplexing
Ghép kênh tách ghép theo bớc sóng
quang
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
WCSL Data Convergence sublayer Lớp con hội tụ bớc sóng
WDM Wavelength Division Multiplexer Bộ ghép kênh phân chia theo bớc sóng

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học
Lê Tiến Trung D2001VT
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 lợng 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 Trờng chuyển mạch quang ................................................................................ 5
2.1.1 Trờng chuyển mạch không gian ............................................................ 5
2.1.2 Trờng chuyển mạch thời gian ................................................................ 8
2.1.3 Trờng chuyển mạch bớc sóng ............................................................. 9
2.1.4 Trờng chuyển mạch mã quang ............................................................ 13
2.2 Coupler quang .................................................................................................... 14
2.3 Bộ chuyển đổi bớc sóng khả chỉnh (TWC) ..................................................... 15
2.3.1 Chuyển đổi bớc sóng quang/điện ........................................................ 15
2.3.2 Chuyển đổi bớc sóng bằng hiệu ứng kết hợp ...................................... 16
2.3.2.1 Trộn bốn bớc sóng (FWM) ......................................................... 16
2.3.2.2 Tạo tần số vi sai ............................................................................ 16
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học
Lê Tiến Trung D2001VT
2.3.3 Chuyển đổi bớc 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 bớc 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 lu lợng của chuyển mạch gói quang ............................................... 22
3.3.1 Đặc tính lu lợng 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 hởng của các bộ chuyển đổi bớc sóng khả chỉnh ............... 23
3.3.2 Đặc tính lu lợng của chuyển mạch với chức năng tách ghép ............ 26
3.3.2.1 Lu lợng 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 bớc sóng ........................................................ 41
3.4.2.4 Chuyển mạch gói quang dùng chung bộ nhớ ............................... 42
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học
Lê Tiến Trung D2001VT
3.4.3 Chuyển mạch đa tầng ............................................................................ 43
3.4.3.1 Chuyển mạch ghép bớc 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 trờng 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 bớc sóng ..................................................... 55
3.6.2.1 Chuyển mạch định tuyến bớc sóng bộ đệm đầu ra ..................... 55
3.6.2.2 Chuyển mạch định tuyến bớc 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
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học
Lê Tiến Trung D2001VT
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

Tài liệu tham khảo ............................................................................................ 90


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
1
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 đợc truyền giữa các node
quang, nhng sự chuyển đổi quang điện tử đợc thực hiện ở mọi node. SONET/SDH là một ví
dụ. Một lựa chọn khác có u điểm hơn là sử dụng các topo mạng kiểu bus, vòng và sao.

Hình1.1: Các topo mạngdạng Điểm - điểm, vòng, sao, lới.
Trong mạng WDM topo kiểu vòng đợc a dùng hơn. Topo kiểu mạng lới có
nhiều u điểm hơn khi so sánh với các loại trớc bởi vì dung sai cắt sợi tốt hơn, khi có
nhiều lựa chọn định tuyến. Thêm nữa, một node với tốc độ lu lợng cao đợc nối với
vài node, và một node với lu lợng dữ liệu trên một node đơn chỉ có thể nối với node
đơn này. Đáng tiếc, một mạng topo dạng mạng lới 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 đợc sử
dụng và cuối những năm 1990 topo mạng kiểu vòng trở nên a dùng. Ngày nay đã sử
dụng các mạng có topo mạng kiểu mạng lới. Một phần các mạng gói quang đợc thực
hiện trong môi trờng phòng thí nghiệm. Chắc chắn các mạng gói thơng mại sẽ theo
sự phát triển giống nh các mạng WDM trớc đó.
1.1.2 Sự phát triển của dung lợng truyền dẫn

Tốc độ phát triển của dung lợng truyền dẫn nhanh hơn trong các năm trớc 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 lợng và tốc độ bít ngời sử dụng.
1995 2000 2005 2010
Dung lợng
tổng
20-40 Gbit/s 800 Gbit/s
1Tbit/s

Tốc độ bít
ngời sử
dụng
POTS
64kbit/s
ADSL
2-8Mbit/s
Quang, ADSL
155Mbit/s
2,10,50 Mbit/s
Quang, điện
622Mbit/s
100Mbit/s
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
2
1.1.3 Sự phát triển của mạng
Mạng quang đầu tiên đợc thực thi cách đây hơn thập kỷ, nhng sự khai thác thực
tế của mạng quang lại liên quan với hiện tợng mới. Mạng sử dung công nghệ WDM
sẽ tới đỉnh điểm của nó trong nửa cuối năm nhng năm 2000. Sự phát triển vẫn tăng

nhanh nếu nh tốc độ phát triển của dung lợng vẫn tăng 60% trên năm.
Hiện nay phơng pháp ghép kênh phân chia theo bớc sóng (WDM) là công nghệ
ghép kênh a chuộng nhất cho các mạng thông tin quang, bởi vì mọi thiết bị đầu cuối
sử dụng chỉ cần hoạt động tại tần số của một kênh WDM. WDM là một cách ghép,
trong đó ta có thể lợi dụng sự không đối xứng băng tần quang điện rộng lớn bằng cách
yêu cầu mỗi đầu cuối của mỗi ngời sử dụng chỉ hoạt động tại tốc độ điện tử và các
kênh ghép WDM từ các đầu cuối của ngời sử dụng khác sẽ đợc ghép vào trong cùng
một cáp. Trong ghép kênh theo bớc sóng WDM, mỗi bớc sóng hỗ trợ một kênh
thông tin hoạt động tại bất kỳ tốc độ đợc thiết kế này.
Ghép kênh phân chia theo bớc sóng (WDM) xuất hiện nh một giải pháp đợc
lựa chọn để cung cấp một cơ sở hạ tầng mạng nhanh hơn, đáp ứng đợc sự bùng nổ của
Internet. Thế hệ đầu tiên của WDM chỉ cung cấp các liên kết vật lý điểm tới điểm đợc
sử dụng hạn chế trong các trung kế WAN. Các cấu hình mạng WDM, WAN là các cấu
hình tĩnh.
Thế hệ thứ hai của WDM có khả năng thiết lập các tuyến quang kết nối từ đầu
cuối tới đầu cuối trong lớp quang sử dụng kết nối chéo lựa chọn bớc sóng WSXC. Các
tuyến quang tạo ra một tôpô ảo trên tôpô sợi quang vật lý. Cấu hình bớc sóng ảo có
thể thay đổi động theo sự thay đổi quy hoạch mạng.
Kỹ thuật sử dụng trong thế hệ WDM thứ hai bao gồm các thiết bị kết nối chéo và
bộ tách ghép bớc sóng với khả năng chuyển đổi bớc sóng, định tuyến động và phân
bố bớc sóng tại các node nối chéo.
WDM thế hệ thứ ba đợc sử dụng trong các mạng quang chuyển mạch gói phi kết
nối, trong đó các tiêu đề hay các nhãn đợc gắn với dữ liệu, truyền đi cùng với tải và
đợc xử lý tại mỗi chuyển mạch quang WDM. Dựa trên tỷ lệ giữa thời gian xử lý tiêu
đề gói và chi phí truyền dẫn gói, chuyển mạch WDM có thể đợc sử dụng hiệu quả
bằng cách sử dụng chuyển mạch nhãn hay chuyển mạch burst quang. Chuyển mạch gói
quang vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu.
Sự phát triển mạng của WDM đợc chỉ ra nh hình vẽ .

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
3














Chuyển mạch kênh quang đợc sử dụng cho lu lợng đợc tập hợp lại có kích
thớc lớn, một kênh truyền sẽ đợc thiết lập trớc và không thay đổi trong quá trình
truyền dữ liệu. Chuyển mạch gói quang sử dụng cho các gói dữ liệu có kích thớc nhỏ.
1.2 Chuyển mạch quang
Chuyển mạch là từ dùng để chỉ hai nghĩa khác nhau. Một là để định nghĩa tóm tắt
khái niệm chuyển mạch tức là thiết bị sử dụng chuyển mạch các tín hiệu từ các cổng
đầu vào tới các cổng đầu ra. Hai là chuyển mạch chỉ một thiết bị với một vài thiết bị
hoặc là một thiết bị phức hợp mà gồm khối điều khiển phức tạp, các bộ đệm đờng dây
trễ, các bộ lọc, các bộ chuyển đổi bớc sóng và các chuyển mạch đơn giản.
Các chuyển mạch không gian và các bộ định tuyến bớc sóng là các thành phần cơ
bản của một chuyển mạch quang. Một chuyển mạch không gian chỉ chuyển theo cách

đơn giản các tín hiệu từ mỗi đầu vào tới một đầu ra. Có một vài cách để thực hiện một
chuyển mạch không gian nhng lựa chọn tốt nhất là sử dụng các SOA (các bộ khuyếch
đại quang bán dẫn). Nh hình 1.3 mô tả một chuyển mạch không gian.
Thế hệ thứ 3 Thế hệ thứ 1 Thế hệ thứ 2
Chuyển mạch kênh WDM
Chuyển mạch
burst quang
Chuyển mạch
gói quang
Các kênh tĩnh tới động
Các đờng ảo và lu giữ và chuyển tiễp

Hình 1.2 Sự phát triển mạng WDM
WADM
WAMP
DCX
WSXC(OCX)
OPR
OBS
OLS
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
4

Hình 1.3: Chuyển mạch dựa trên cổng SOA.
Chuyển mạch dựa trên cổng SOA NìN nh mô tả ở trên gồm N bộ tách 1ìN, N
2
cổng SOA và N bộ trộn 1ìN. Nếu tín hiệu đợc chuyển tới đầu ra j, cổng j ở trạng thái
mở và các cổng khác ở trạng thái đóng. Tất cả các cổng có cùng chỉ mục sẽ đợc kết

nối tới một bộ trộn.
Một bộ định tuyến bớc sóng có thể đợc cấu hình trớc hoặc không. Nh hình
1.4 mô tả bộ định tuyến bớc sóng không cấu hình trớc. Mỗi tín hiệu từ đầu vào i với
bớc sóng j luôn đợc truyền trực tiếp tới đầu ra k. Một ví dụ của bộ định tuyến lại này
là AWGM. Một AWGM gồm hai coupler sao và một AWG giữa chúng. Coupler sao
tách các tín hiệu từ các cổng đầu vào và đa tới tất cả các lới ống dẫn sóng mà các
lới ống dẫn sóng này có độ dài khác nhau. Độ trễ tín hiệu phụ thuộc vào độ dài của
ống dẫn sóng và bớc sóng. Coupler sao thứ hai chỉ phối hợp theo cấu trúc các tín hiệu
có pha khác nhau tại một cổng đầu ra đơn.
Mặc dù một bộ định tuyến bớc sóng không cấu hình trớc không có thuộc tính
chuyển mạch thì vẫn đợc sử dụng rộng rãi trong các chuyển mạch gói quang định tuyến
theo bớc sóng. Y tởng chính để mọi gói đợc chuyển đổi đầu tiên thành một bớc
sóng chính xác và sau đó truyền trực tiếp tới AWGM. Bởi vì AWGM chọn cổng ra của
mỗi gói tuỳ thuộc cổng ra và bớc sóng, mỗi gói sẽ đợc chuyển tới cổng ra đã định.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
5

Hình 1.4: Bộ định tuyến bớc sóng.
1.2.1 Phân loại chuyển mạch quang
Chuyển mạch có thể đợc chia thành chuyển mạch điện và chuyển mạch quang.
Các chuyển mạch điện có thiết bị phát triển hơn chuyển mạch quang và việc thực thi
chúng dễ dàng hơn. Chuyển mạch quang lại đợc chia thành:
Chuyển mạch kênh quang.
Chuyển mạch gói quang.
Chuyển mạch burst quang.
1.2.1.1 Kỹ thuật chuyển mạch kênh quang
Chuyển mạch kênh quang hoạt động theo kiểu định tuyến theo bớc sóng. Trong
mạng chuyển mạch kênh quang, một đờng dẫn bớc sóng riêng đợc thiết lập trong

khoảng thời gian kết nối. Để một mạng chuyển mạch kênh hoạt động, một kênh sẽ
đợc ấn định từ đầu tới cuối cho một kết nối. Kênh này sau đó chỉ đợc đăng ký phục
vụ cho một kết nối.
A
R1
R2
R3 R4
R5
R6
B
Switch/Router
Tuyến hoạt động

Hình 1.5 Mạng chuyển mạch kênh.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
6
Trong mạng chuyển mạch kênh trên đây yêu cầu nối giữa điểm A và B. Một kênh
đợc thiết lập thông qua các node R1, R3, R4 và R5. Ta cũng có thể thành lập các
tuyến liên kết khác giữa A và B. Giữa các node chuyển mạch có thể cho phép nhiều
kênh đợc thiết lập.
Chuyển mạch kênh gồm có 3 giai đoạn: Thiết lập kênh, truyền dữ liệu, và giải
phóng kênh.
Thiết lập kênh: Đăng ký một bớc sóng cố định theo đờng dẫn lựa chọn, mỗi
liên kết trên đờng dẫn đợc định hớng từ nguồn tới đích tơng ứng của nó.
Truyền dữ liệu: Dữ liệu đợc gửi trên một đờng riêng. Khi phân phối điều
khiển đợc sử dụng trong giai đoạn định tuyến, một khoảng thời gian yêu cầu
giữa giai đoạn thiết lập và giai đoạn truyền dẫn là T, có giá trị T=2p+delta (p là

thời gian truyền một chiều), delta là tổng trễ xử lý do yêu cầu thiết thiết lập trên
đờng truyền). Dữ liệu trong chuyển mạch kênh không cần đệm ở các node
trung gian do kênh chỉ sử dụng phục vụ cho việc truyền dữ liệu này tại thời
điểm cụ thể.

Giải phóng kênh: Sau khi dữ liệu gửi đi tới đích, kênh truyền dẫn sẽ đợc giải
phóng. Đích gửi về nguồn một bản tin xác nhận. Các node trên đờng truyền
lần lợt đợc giải phóng để phục vụ cho kết nối khác.


Hình 1.6 Tín hiệu trong chuyển mạch kênh
.
1.2.1.2 Chuyển mạch gói quang

Chuyển mạch gói quang là công nghệ tiếp theo đợc lựa chọn phục vụ cho việc
truyền tải dữ liệu qua WDM. Hoạt động trong chuyển mạch gói: Các gói thông tin
đợc gửi đi trên tuyến thích hợp đợc lựa chọn bởi bộ định tuyến tại node khi gói đến.
Trong chuyển mạch gói, mỗi gói có một tiêu đề tơng ứng mang thông tin về gói cũng
nh địa chỉ của gói, và mỗi node chuyển mạch trong mạng (các bộ định tuyến) sẽ
nhận thông tin này và gửi đi trên tuyến thích hợp.
Giữ liệu ngời dùng
ACK
Tín hiệu chấp
nhận cuộc gọi
Trễ xử lý
Trễ đờng truyền Yêu cầu
cuộc gọi
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT

7
C R1
R2
R3
R4
R5
R6
D
Switch/ Router
Tuyến hoạt động

Hình 1.7 Mạng chuyển mạch gói
Hình vẽ 1.7 mô tả một mạng chuyển mạch gói. Gói đợc gửi từ điểm C tới đích D.
Một gói thông tin rời C và đợc gửi đi trên tuyến R1 tới R3, sau đó từ R3 gửi tới R4 và
tới D. Tuy nhiên gói cũng có thể đợc truyền tới D theo hớng khác. Nếu việc truyền
dẫn từ R1 tới R3 chậm hoặc bị mất, gói từ R1 sẽ đợc gửi tới R2, từ R2 tới R5 và cứ
tiếp tục cho tới khi tới đích.

Trong chuyển mạch gói, độ dài mỗi gói là Lp, có thể cố định hoặc thay đổi từ giá
trị nhỏ nhất Smin tới giá trị lớn nhất S max. Trờng hợp gói có độ dài cố định, một bản
tin kích thớc Lb sẽ đợc chia thành các gói nhỏ hơn có kích thớc giống nhau.
Trờng hợp gói có độ dài khác nhau, bản tin đợc

chia thành Lb/Smax gói và đệm chỉ
cần thiết đối với gói nhỏ hơn Smin.
Một đặc điểm chính của chuyển mạch gói là lu giữ và chuyển tiếp. Tức là một
gói cần phải đợc tập hợp đầy đủ tại một node nguồn và mỗi node trung gian trớc khi
nó đợc chuyển đi. Đặc điểm này sẽ dẫn đến gói phải trải qua một khoảng thời gian
trễ tơng ứng với Lb tại mỗi node, khi đó cần phải có bộ đệm tại mỗi node trung gian
của mạng có kích thớc nhỏ nhất là Smax.

Mặc dù vậy với công nghệ hiện tại cha thể thực hiện chuyển mạch quang một
cách có hiệu quả do:
Chuyển mạch gói quang thờng sử dụng cho trờng hợp không đồng bộ. Ví dụ,
các gói tới tại các cổng đầu vào khác nhau phải đợc xếp hàng trớc khi truy
nhập vào trờng chuyển mạch. Tuy nhiên để ứng dụng cho trờng hợp không
đồng bộ là rất khó và chi phí cao.
Một khó khăn nữa đối với chuyển mạch gói quang là sự thiếu vắng các bộ đệm
quang. Đặc điểm chính của chuyển mạch gói là lu đệm và chuyển tiếp. Đặc
điểm này cần thiết để giải quyết vấn đề tranh chấp cổng đầu ra. Tuy nhiên hiện
tại cha có các bộ đệm truy nhập quang ngẫu nhiên cần thiết để thực hiện lu
giữ và chuyển tiếp.

Khó khăn nữa cho việc sử dụng chuyển mạch gói quang là thời gian yêu cầu để
định cấu hình cơ cấu chuyển mạch quang.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
8
1.2.1.3 Chuyển mạch burst quang


Khái niệm chuyển mạch quang xuất hiện từ đầu những năm 1980. Gần đây,
chuyển mạch burst quang đợc nghiên cứu trở lại và đợc biết đến nh một giải pháp
kế tiếp của chuyển mạch gói quang. Thực chất chuyển mạch burst quang đợc xem xét
trong tầng quang đơn thuần nh một môi trờng truyền dẫn trong suốt không bộ đệm
cho các ứng dụng. Tuy nhiên không có một định nghĩa tổng quát cho chuyển mạch
burst quang.
Sự bùng nổ lu lợng mạnh mẽ trong mạng Internet, sự phát triển nhanh chóng các
lớp lu lợng là những vấn đề quan trọng cần phải đợc xử lý. Để hỗ trợ cho việc sử

dụng độ rộng băng có hiệu quả, phơng pháp truyền tải toàn quang cho phép đệm
quang trong khi vẫn xử lý sự bùng nổ lu lợng, và hỗ trợ cho việc cung cấp tài nguyên
nhanh và truyền dẫn không đồng bộ các gói có kích thớc khác nhau cần phải đợc
phát triển. Chuyển mạch burst quang (OBS) nh một giải pháp cho sự truyền tải lu
lợng trực tiếp qua mạng WDM quang mà không cần bộ đệm.
Chuyển mạch burst quang là phơng pháp kết hợp cả hai kỹ thuật chuyển mạch
kênh quang và chuyển mạch gói quang. Nó đợc thiết kế đạt đợc cân bằng giữa
những u điểm của chuyển mạch kênh quang và nhợc điểm của chuyển mạch gói
quang.
1.3 So sánh
1.3.1 Giữa chuyển mạch kênh và gói
Các mạng toàn quang hiện nay là các chuyển mạch kênh. Các mạng chuyển mạch
gói quang vẫn đang tiếp tục nghiên cứu và trên thế giới chuyển mạch kênh quang là lựa
chọn thích hợp hơn chuyển mạch gói quang. Nói cách khác, lu lợng viễn thông trong
tơng lai vẫn còn tiếp tục bùng nổ. Trong bất cứ trờng hợp nào, thì lu lợng dạng gói
sẽ ở mức lựa chọn cao hơn. Nếu tìm thấy một cách để thực hiện thơng mại chuyển
mạch gói quang, thì rõ ràng đó có thể là một kỹ thuật tốt hơn. Tuy nhiên, chừng nào
mà các thiết bị quang cũng nh kỹ thuật chuyển mạch vẫn cha đáp ứng đợc yêu càu
thì chuyển mạch kênh vẫn là lựa chọn số 1.
1.3.2 Giữa chuyển mạch gói và chuyển mạch burst

Ưu điểm của chuyển mạch gói là một gói bao gồm cả tiêu đề và tải gửi đi mà
không cần thiết lập kênh và chúng chia sẻ các bớc sóng liên kết giữa các gói với các
nguồn và các đích khác nhau. Tuy nhiên do cơ cấu lu đệm và chuyển tiếp, mọi node
đều phải xử lý tiêu đề của gói tới để xác định tuyến truyền của gói, vì vậy cần phải sử
dụng bộ đệm tại các node.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1: Giới thiệu chung
Lê Tiến Trung D2001VT
9

Chuyển mạch burst quang không cần phải có bớc sóng riêng cho mỗi kết nối
đầu cuối tới đầu cuối vì vậy ngay sau khi burst đi qua một tuyến liên kết thì bớc sóng
sẽ đợc giải phóng ngay. Khác với chuyển mạch gói, chuyển mạch burst không nhất
thiết phải sử dụng các bộ đệm.
Chuyển mạch burst quang là chuyển mạch hứa hẹn nhiều triển vọng, nó sẽ thay
thế các chuyển mạch hiện tại, và sẽ mang tính thơng mại cao hơn chuyển mạch gói
quang, nó tránh đợc hai vấn đề chính là: Tốc độ chuyển mạch cao và bộ đệm quang.
Nghẽn cổ chai trong mạng chuyển mạch gói quang khi xử lý tiêu đề gói tin trong
trờng chuyển mạch. Bởi vì dữ liệu đợc móc nối vào nhau bên trong các phần tử lớn
hơn trong các mạng chuyển mạch burst, có nhiều dữ liệu / tiêu đề hơn so với các mạng
chuyển mạch gói. Trớc tiên, là đạt đợc tốc độ dữ liệu cao hơn với cùng một tốc độ
xử lý tiêu đề. hơn nữa, không cần thiết phải triển khai các bộ đệm quang phức tạp. Các
burst có thể đợc đệm trong miền điện tại cạnh của mạng thay cho bộ đệm tại mỗi
node vì thời gian mao đầu đã đợc xử lý. Các trờng chuyển mạch có thể đợc triển
khai mà không cần bộ đệm hoặc với một vài đờng trễ để giải quyết xung đột. Chuyển
mạch burst đã tránh đợc những vấn đề của chuyển mạch gói, và phù hợp cho yêu cầu
lu lợng hiện nay. Trong thời gian tới, chuyển mạch burst rõ ràng sẽ hấp dẫn hơn
chuyển mạch gói quang, và trong cuộc đua đờng dài chuyển mạch burst dờng nh là
đối thủ mạnh nhất của chuyển mạch gói quang.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2: Một số phần tử quang điện tử
Lê Tiến Trung D2001VT
5
CHƯƠNG 2: MộT Số Phần tử QUANG điện tử
2.1 Trờng chuyển mạch quang
2.1.1 Trờng chuyển mạch không gian
Chuyển mạch quang phân chia theo không gian (còn gọi là chuyển mạch không
gian) là loại chuyển mạch đợc sử dụng phổ biến nhất, đó là quá trình kết nối vật lý
đờng dẫn sóng ánh sáng, kết nối từ một sợi đầu vào tới sợi đầu ra.
Theo kiểu chuyển mạch này thì các kết nối vật lý giữa các sợi đầu vào và các sợi

đầu ra đợc tạo ra theo yêu cầu; các kết nối khác nhau sử dụng các đờng khác nhau
và mỗi kết nối mới yêu cầu thêm một không gian vật lý trong trờng chuyển mạch.
Dới đây là một khái niệm cơ bản về chuyển mạch phân chia theo không gian (Hình
2.1).


(a) Chuyển mạch lựa chọn (b) Chuyển mạch cổng
Hình 2.1: Chuyển mạch quang không gian
Hình 2.1 a là kiểu chuyển mạch không gian lựa chọn, cổng ra đợc lựa chọn một
cách trực tiếp, do đó về nguyên tắc là không có tổn hao về chuyển mạch, cổng ra có thể
lựa chọn bằng cách điều khiển chiết suất của ống dẫn sóng.
Cấu trúc trong hình 2.1b là kiểu chuyển mạch cổng, các tín hiệu đầu vào đợc
phân chia và chọn các cổng thiết bị để đến đầu ra. Trong trờng hợp này, năng lợng
tín hiệu phân chia vào các đờng dẫn mà không đợc lựa chọn sẽ gây tổn hao trong
chuyển mạch, nhng lại có u điểm là có thể nối tất cả các đờng ra đồng thời để thực
hiện Multicast và Broadcast. Cổng thiết bị có thể đợc thực hiện bởi bộ khuyếch đại
quang bán dẫn và các modul hấp thụ.
Phần tử chuyển mạch không gian cơ bản là phần tử 2x2. Một phần tử chuyển mạch
2x2 định tuyến các tín hiệu quang từ sợi đầu vào tới sợi đầu ra và có hai trạng thái:
Trạng thái nối chéo (Cross) và trạng thái song song (Bar), nh đợc mô tả trong hình 2.2.


I
1
I
2
O
1
O
2

I
1
I
2
O
1
O
2
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2: Một số phần tử quang điện tử
Lê Tiến Trung D2001VT
6
(a) Trạng thái nối chéo (b) Trạng thái song song
Hình 2.2 Trạng thái của phần tử chuyển mạch không gian 2x2
Trạng thái nối chéo đợc mô tả trong hình 2.2(a), trong trạng thái này nếu I1 có
tín hiệu đến thì sẽ đợc chuyển mạch tới đầu ra O2; và nếu đầu vào I2 có tín hiệu đến
thì tín hiệu này đợc chuyển tới cổng đầu ra O1. Còn đối với trạng thái song song hình
2.2(b), tín hiệu ở đầu vào I1 sẽ đợc chuyển tới đầu ra O1 và tín hiệu ở đầu vào I2 sẽ
đợc chuyển tới đầu ra O2.
Ma trận chuyển mạch không gian đợc tạo thành từ các phần tử chuyển mạch cơ
bản 2x2. Chuyển mạch quang không gian chia thành hai loại: loại sợi quang và loại
không gian tự do. Loại cơ bản là loại sợi quang, ở đầu vào và đầu ra có hai sợi quang, có
thể hình thành hai trạng thái kết nối đó là kết nối chéo và kết nối song song (hình 2.3).

(a) (b)
(a) Dựa vào phối ghép phơng hớng
LiNbO
3

(b) Dùng sợi quang nối liền 4 khoá
quang 1x2
Hình 2.3 Phơng án thực hiện phần tử chuyển mạch quang không gian 2x2
Hai loại phần tử chuyển mạch 2x2 trong hình 2.3 thuộc loại chuyển mạch ống
dẫn sóng, sử dụng phơng pháp điều khiển ngoài hiệu suất khúc xạ ống dẫn sóng để
chọn ống dẫn sóng đầu ra. Điều khiển hiệu suất khúc xạ có hai loại: Do điện áp bên
ngoài đa vào (kiểu điện-quang), do đốt nóng (kiểu nhiệt-quang). Suy hao của thiết bị
chuyển mạch ống dẫn sóng rất lớn, bao gồm tổn hao của bản thân nó và tổn hao một
nửa năng lợng để thực hiện chuyển mạch công suất tín hiệu tới các sợi đầu ra.
Ngoài ra, các phần tử chuyển mạch cơ bản 2x2 còn đợc thực hiện bằng chuyển
mạch cơ khí hoặc chuyển mạch vi gơng. Chuyển mạch cơ khí có u điểm là tổn hao
nhỏ, độ cách li cao, làm việc ổn định có độ tin cậy, nhng nhợc điểm của nó là tốc
độ chuyển mạch chậm, kiểu chuyển mạch này đã đợc sử dụng trong thực tế. Hình 2.4
mô tả ma trận chuyển mạch vi gơng.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2: Một số phần tử quang điện tử
Lê Tiến Trung D2001VT
7

Hình 2.4 Ma trận chuyển mạch vi gơng.
Ma trận chuyển mạch vi gơng bao gồm các vi gơng đợc đặt tại các giao điểm
giữa các sợi đầu vào và các sợi ra. Các gơng này có đờng kính rất nhỏ, khoảng
200àm. Công suất quang đến sẽ đợc truyền thẳng nếu gơng quay đi khỏi điểm giao
nhau của các ống dẫn sóng (trạng thái ngắt). Nếu gơng quay về mặt giao điểm (trạng
thái dẫn), thì công suất quang tới sẽ đợc phản xạ vào đờng vuông góc với nó tại vị trí
gơng đó. Hoạt động của các gơng đợc điều khiển bằng điện, dùng một tín hiệu điện
để điều khiển hoạt động của gơng. Tốc độ chuyển mạch và kích thớc ma trận chuyển
mạch phụ thuộc vào loại chuyển mạch, sự phụ thuộc này đợc chỉ ra ở hình 2.5.

Hình 2.5 Tốc độ và kích cỡ của một số ma trận chuyển mạch.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2: Một số phần tử quang điện tử
Lê Tiến Trung D2001VT
8
2.1.2 Trờng chuyển mạch thời gian
Giả định tín hiệu ghép theo thời gian trong mỗi khung ghép có T khe thời gian,
các khe thời gian rộng bằng nhau và là một kênh tín hiệu. Kiểu chuyển mạch theo thời
gian đợc sử dụng cho hệ thống ghép kênh theo thời gian, đó là quá trình chuyển đổi
tín hiệu quang đã ghép trên trục thời gian ở khe t
i
sang vị trí khe thời t
j
khác. Nh vậy,
chuyển mạch phân chia theo thời gian chính là chuyển mạch theo thời gian, nó phải
chuyển mạch bất kỳ khe thời gian nào trong một khung tín hiệu đầu vào đến một khe
thời gian khác ở đầu ra.
Có thể ghép kênh theo bit hoặc nhóm bit (khối), do phần tử chuyển mạch cần có
tín hiệu điều khiển nên ở giữa các tín hiệu ghép phải có vùng bảo vệ để hoàn thành việc
chuyển đổi trạng thái nên ghép theo khối có hiệu suất cao hơn ghép theo bit.
Chuyển mạch quang theo thời gian tạm thời ghép kênh các tín hiệu quang giữa
khe thời gian t
i
và t
j
, quá trình chuyển đổi từng bit tín hiệu 10Gb/s yêu cầu thời gian
chuyển mạch nhỏ hơn 100ps. Tuy nhiên, những yêu cầu về thời gian chuyển mạch sẽ
giảm đi trong trờng hợp chuyển mạch theo khối (hàng trăm bit).
Do các photon không dễ lu trữ và phục hồi sau trễ nên việc chuyển mạch phân
chia theo thời gian hay là trao đổi khe thời gian cần phải có bộ nhớ quang (bộ trễ
quang). Sợi quang có thể làm bộ trễ quang trong chuyển mạch quang phân chia theo

thời gian, lấy độ rộng một khe thời gian làm đơn vị, nếu tín hiệu quang cần trễ bao
nhiêu khe thời gian độ dài sợi quang có đơn vị chiều dài tơng ứng. Hoặc là một kiểu
bộ trễ quang khác đợc thực hiện kết hợp giữa sợi quang và phần tử chuyển mạch 2x2.
Hiện nay, các bộ chuyển mạch theo thời gian đều do khoá quang không gian và các
dây trễ quang tạo thành.

Hình 2.6 Sơ đồ khối chuyển mạch theo thời gian.
Sơ đồ khối chuyển mạch quang nh trong hình 2.6, tầng đầu tiên là bộ tách khe
thời gian, thực hiện tách các khe thời gian trên từng đầu ra của bộ nhớ, tại các đầu ra
của bộ tách này các dữ liệu xuất hiện đồng thời và đi vào dây trễ tơng ứng. Tiếp đó
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2: Một số phần tử quang điện tử
Lê Tiến Trung D2001VT
9
các dữ liệu này sẽ đợc làm trễ theo yêu cầu và đi vào bộ ghép thời gian để ghép thành
khung tín hiệu theo thời gian.
Chuyển mạch quang cần phân chia theo thời gian (TD) có u điểm là có thể
tơng thích với các hệ thống truyền dẫn sợi quang TDM. Khi các hệ thống chuyển
mạch đợc kết nối với các hệ thống truyền dẫn quang thì cần phải có đờng kết nối số
tốc độ cao. Tuy nhiên, trong hệ thống chuyển mạch băng rộng phân chia theo thời gian
đòi hỏi tốc độ hoạt động của bộ nhớ cũng nh bộ tách ghép thời gian phải rất nhanh,
đồng thời cũng đòi hỏi khắt khe về sự đồng bộ các bit/frame.
2.1.3 Trờng chuyển mạch bớc sóng
Chuyển mạch quang phân chia theo bớc sóng (còn gọi là chuyển mạch bớc
sóng), kiểu chuyển mạch này đợc áp dụng nhiều trong mạng ghép kênh phân chia
theo bớc sóng(WDM).
Chuyển mạch theo bớc sóng khác với định tuyến theo bớc sóng (WLR). Định
tuyến theo bớc sóng là lợi dụng sự khác nhau của bớc sóng để thực hiện chọn đờng,
tức là thực hiện chuyển mạch không gian, không có biến đổi bớc sóng. Còn chuyển
mạch theo bớc sóng quang thì cần có bộ biến đổi bớc sóng quang, dùng bộ tách

kênh để chia cắt các kênh tín hiệu về không gian, tiến hành chuyển đổi bớc sóng đối
với mỗi kênh, rồi đợc ghép lại nhờ bộ ghép.

Hình 2.7 Cấu trúc cơ bản của bộ trao đổi bớc sóng
WC là bộ biến đổi bớc sóng
Sơ đồ nguyên lý chuyển mạch theo bớc sóng đợc chỉ ra trong hình 2.8, bao
gồm các bộ chuyển mạch bớc sóng và các bộ tách/ghép kênh theo bớc sóng.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN