Đồ Án một số vấn đề của mạng quang WDM

MỞ ĐẦU

Ngày nay chúng ta đang sống trong thời đại công nghệ thông tin. Công nghệ thông tin đã thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của đời sống. Tuy nhiên, với một máy tính riêng lẻ không còn đáp ứng được nhu cầu của chúng ta. Nhu cầu tất yếu là các máy tính được kết nối lại với nhau tạo thành mạng máy tính. Mạng máy tính ra đời đã làm tăng hiệu quả của việc sử dụng máy tính.
Để làm tốt công việc, chúng ta phải có khả năng truy cập được thông tin ở mọi nơi, mọi lúc, mọi khuôn dạng. Chúng ta có thể nhận được thông tin qua báo chí, phát thanh, truyền hình, Mạng máy tính có thể thực hiện được tất cả các kiểu truyền tin trên. Thông tin mà chúng ta nhận được chủ yếu là được cung cấp thông qua mạng truyền thông toàn cầu như mạng Internet, mạng truyền thông không đồng bộ (ATM). Nhờ có mạng truyền thông mà chúng ta có thể truy cập và nhận được thông tin ở khắp nởi, về bất cứ vấn đề gì một cách nhanh chóng và chính xác. Vì vậy, lượng thông tin truyền qua mạng ngày càng lớn, số người sử dụng mạng ngày càng nhiều. Tuy nhiên, với tần suất truy cập cao và khối lượng thông tin truy cập lớn như vậy trong khi dung lượng đường truyền bị hạn chế không đáp ứng được sẽ dẫn đến tốc độ truy cập chậm và mạng bị nghẽn, thông tin sẽ không đến được nơi cần đến hoặc sẽ đến chậm. Vấn đề đặt ra là phải cải thiện dung lượng, chất lượng đường truyền để đáp ứng được một khối lượng lớn các yêu cầu truy cập thông tin một cách nhanh chóng, chính xác.
Sợi quang có băng tần rất lớn, có đặc tính truyền truyền dẫn mạnh và là vật dẫn truyền dẫn vật lý lý tưởng để thực hiện truyền dẫn thông tin với tốc độ cao, dung lượng lớn, độ chính xác cao. Việc áp dụng công nghệ cáp quang vào mạng truyền thông đã giải quyết được những vấn đề ở trên nhờ khả năng của nó:

• Dải thông khổng lồ (gần 50Tbps).
• Suy giảm tín hiệu không đáng kể (khoảng 0,2dB/km).
• Sự biến dạng của tín hiện thấp.
• Chỉ cần nguồn điện thấp.
• Vật liệu chế tạo sẵn có.
• Chỉ cần không gian nhỏ.
• Giá thành thấp.

Sự ra đời của sợi cáp quang đã tạo ra thách thức cho chúng ta là tiếp tục phát triển công nghệ cáp quang để có thể sử dụng cáp quang trong tất cả các yêu cầu về truyển thông mạng trong những năm tới.
Mục đích của việc thiết kế mạng quang để khai thác khả năng dải thông cực lớn của sợi quang là để giải quyết tắc nghẽn mạng do truyền thông đa người sử dụng, thông qua những giao thức và kiến trúc mạng. Trong một mạng quang, để giải quyết vấn đề trên, người ta đưa vào các kỹ thuật ghép kênh như: Kỹ thuật ghép kênh chia bước sóng (WDM), Kỹ thuật ghép kênh chia theo thời gian (TDM), Kỹ thuật ghép kênh chia mã (CDM) [4].
Trong đó, WDM là kỹ thuật ghép kênh được ưa chuộng nhất hiện nay cho các mạng truyền thông quang vì tất cả trang bị của người sử dụng đầu cuối cần để hoạt động chỉ là tốc độ bit của một kênh WDM mà nó có thể được chọn một cách tùy ý, thí dụ tốc độ xử lý điện tử cao. Đặc điểm nổi bật nhất của một hệ thống WDM là tận dụng hữu hiệu nguồn tài nguyên băng thông rộng với sự suy giảm tín hiệu thấp, nâng cao rõ rệt dung lượng đường truyền của hệ thống, đồng thời hạ giá thành sản phẩm xuống mức thấp nhất. Ở thế kỷ 21 này, sự phát triển hệ thống WDM và công nghệ chuyển mạch quang tạo nên một mạng thông tin mới - mạng thông tin toàn quang.
Do đó việc nghiên cứu mạng quang có ý nghĩa quang trọng trong việc phát triển mạng truyền thông quang trong tương lai. Khi công nghệ mạng quang được ứng dụng vào trong các mạng truyền thông thì những vấn đề dung lượng và chất lượng đường truyền sẽ được giải quyết. Với những khả năng của sợi quang và kỹ thuật WDM sẽ làm tốc độ truyền dẫn trên mạng, dung lượng và chất lượng được nâng lên rất nhiều. Trong khuôn khổ đề tài chúng tôi đã đề cập đến một số vấn đề của mạng quang WDM. Nội dung của khóa luận bao gồm 4 chương, được tổ chức nhau sau:

• Chương 1: Tổng quan về mạng quang
• Chương 2: Đề cập đến một số vấn đề về mạng quang WDM.
• Chương 3: Nghiên cứu một vấn đề quan trọng trong mạng quang, đó là định tuyến và phân phối bước sóng trong mạng quang WDM
• Chương 4: Trong chương này chúng tôi đặt ra một bài toán định tuyến và phân phối bước sóng cụ thể, trong điều kiện dịch vụ tĩnh, với sự ràng buộc tính liên tục của bước sóng. Bài toán sẽ được giải quyết bằng thuật toán GreedyRWA trên ngôn ngữ lập trình Java. Lời giải sẽ được minh họa cụ thể trong khóa luận này.