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