Šviesolaidinio ryšio sistemos 1 paskaita

ŠVIESOLAIDINIO RYŠIO SISTEMŲ PAGRINDAI

Doc. Paulius Tervydis

1

Technologijų palyginimas

2

Duomenų perdavimo atstumas

Du

om

enų

pe

rda

vim

o s

pa

rta

10 Mbit/s

100 Mbit/s

1 Gbit/s

10 Gbit/s

100 Gbit/s

<1 km 1–2 km 2–5 km >5 km >10 km >100 km

Šviesolaidinės optinio ryšio technologijos

Laisvosios erdvės arba

tiesioginio matomumo optinio

ir radijo ryšio technologijos

Naujausios kartos

judriojo ryšio

technologijos

Radijo relinio ryšio

technologijos

Palydovinio ryšio

technologijos

Varinių laidų ir

belaidės prieigos

technologijos

Optinio ryšio linijos

Šviesos šaltinis

Optinio signalo perdavimo terpė

Modulia-torius

Siunčiami duomenys

Šviesos detektorius

Demodulia-torius

Priimami duomenys

Optinis siųstuvas Optinis imtuvas

Šviesos šaltinis

Modulia-torius

Siunčiami duomenys

Šviesos detektorius

Demodulia-torius

Priimami duomenys

Optinis siųstuvas Optinis imtuvas

Optinio ryšio linijos struktūra

3

Siųstuvas

Siųstuvas

Siųstuvas

Mu

ltip

lekse

ris

Dem

ultip

lekseris

Imtuvas

Imtuvas

Imtuvas

Siųstuvas Imtuvas

Kryžminis

sujungimas

Optinė perdavimo terpė

Įvesties / išvesties

multiplekseris

Optinės

skaidulos

Stiprintuvai

Optinio ryšio sistemų funkciniai komponentai ir jų tipinės išdėstymo vietos

Foto-

diodas

Optinis

izoliatorius

Optinis

moduliatorius Optinė

skaidula Optinis

demultiplekseris

Optinis

slopintuvas Optinis

filtras Optinis

multiplekseris Optinis

komutatorius

Optinio signalo perdavimo kryptis

Optiniai

stiprintuvai

Optinis šakotuvas

/ kaupiklis Šviesos

šaltinis

Optinio ryšio linijos funkciniai komponentai ir jų tipinės išdėstymo vietos

4

Optinės skaidulos

Bangų ilgių juostos

Priėmimo λ kanalai

Priėmimo laikiniai kanalai

Optinis kabelis

Bangų ilgių juostos

Erdvinis atskyrimas Bangų ilgių atskyrimas

Siuntimo λ kanalai

Siuntimo laikiniai kanalai

Laikinis atskyrimas

Loginių kanalų atskyrimo būdai

5

Optinio ryšio tinklai, jų klasifikacija ir struktūros

Magistralinis tinklas Regioniniai tinklai Prieigos tinklai

Vartotojai

Tipinė optinio tinklo struktūra 6

Laikas

Bangos

ilgis

Galia

SBS SPM XPM

Optinis triukšmas Optinis stiprinimas

Persidengimas FWM, SRS

Moduliacijos formatas Kvantinis triukšmas

BER PDL

Lazerio skambesiai Chromatinė dispersija

PMD (antros eilės)

Galios lygis Slopinimo koeficientas Slopinimai skaiduloje

Slopinimai sujungimuose

Bangos ilgio stabilumas Optinis spektras

Elektrinis triukšmas (Šiluminis triukšmas)

Bito trukmės skleistis Bitų perdavimo sparta

PMD (pirmos eilės)

Pagrindiniai su optiniu ryšiu susiję parametrai ir jų sąveika 7

Magistralės

Žiedo topologija

Medžio Žvaigždės

Tinklelio topologija

- tinklo mazgas

- tinklų sujungimo arba ryšio paslaugų teikėjo tinklo mazgas

Tinklo mazgų sujungimo topologija

8

Multiplekseris

įėjimai išėjimai

Taškas-taškas topologija

Sujungtų grandžių topologija

Žiedo topologija

Pagrindinės multipleksuojančių sistemų loginės topologijos

9

1. Įvedimas ir išvedimas 2. Išvedimas ir praleidimas 3. Praleidimas

4. Nutraukimas ir įvedimas 5. Tik išvedimas 6. Nutraukimas

Loginių kanalų įvesties, išvesties, praleidimo ir nutraukimo funkcijos

10

Darbo režimas, kai nėra gedimų

Pirminis žiedas

Antrinis žiedas

Gedimas optinio ryšio linijoje

Multiplekserio gedimas

Dvigubo žiedo fizinė topologija

11

Sp

Ip

Os

Oi

Oi

Os

Ip

Sp Otm Otm

Tgs

Optinis stiprintuvas

Optinio tinklo linija Opl Opl Tgs

opt. el. opt. el.

Osa

Optinių skaidulų linija

Optinis / bangų ilgių juostų kelias

λ kanalas

Optinis sujungimas

Perdavimo kanalas

Loginis sujungimas

Sp – Siųstuvo procesorius; Tgs – Tinklo galinė stotis; Ip – Imtuvo procesorius; Opl – Optinės prieigos linija; Os – Optinis siųstuvas; Otm – Optinio tinklo mazgas; Oi – Optinis imtuvas; Osa – Opinių skaidulų atkarpa.

Sujungimas optiniame tinkle

12

Virtualus kanalas

Loginis kelias

Loginis kanalas

Perdavimo kanalas Optinis lygmuo

Optinis sujungimas

λ kanalas

Optinis / bangų ilgių juostų kelias

Optinių skaidulų linija

Optinių skaidulų atkarpa

Optinių skaidulų lygmuo

Fizinis lygmuo

Loginis lygmuo

Sujungimo optiniame tinkle atvaizdavimas lygmenyse

13

Loginis kelias

Virtualus kanalas

Loginis kanalas

Loginis kanalas

Optinis kanalas

Optinis kanalas

Tinklo galinė stotis

Loginės komutacijos

mazgas

Tinklo prieigos

stotis

Optinio tinklo

mazgas Optinis stiprintuvas

Ryšiai tarp skirtingos hierarchijos lygmenų optiniame tinkle

14