NỘI DUNG CHÍNH MÔN HỌC MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG pptx

MẠNG TRUYỀN TẢI QUANGOptical Transport Networks 1.. Mục tiêu của môn học - Kiến thức: Trang bị cho sinh viên các kiến thức về ghép kênh quang theo bước sóng WDM, các kỹ thuật khuếch đại

MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG

(Optical Transport Networks)

1 Thông tin chung về môn học

- Tên môn học: Mạng truyền tải quang

- Mã môn học: VTTQ1201

- Số đvht: 4

- Loại môn học: : Chuyên ngành; Bắt buộc

- Các môn học tiên quyết: Lý thuyết thông tin và xử lý tín hiệu, Cấu kiện điện tử, Kỹ thuật ghép kênh số, Kỹ thuật thông tin quang

- Phân bổ giờ đối với các hoạt động:

 Giảng lý thuyết : 36 tiết

 Thực hành, thí nghiệm : 6 tiết

 Hoạt động theo nhóm và thảo luận trên lớp : 18 tiết

- Khoa/Bộ môn phụ trách môn học: Bộ môn Thông tin quang- Khoa Viễn thông

2 Mục tiêu của môn học

- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên các kiến thức về ghép kênh quang theo bước sóng WDM, các

kỹ thuật khuếch đại quang, xu hướng phát triển của mạng quang

- Kỹ năng: Rèn cho sinh viên có kỹ năng nghiên cứu, phân tích, đánh giá về các công nghệ trên mạng truyền tải quang

- Thái độ, chuyên cần: Tập cho sinh viên khả năng nghiên cứu độc lập, trách nhiệm và tính xây dựng trong hoạt động nhóm

3 Tóm tắt nội dung môn học :

WDM: Cấu trúc mạng WDM diện rộng và diện đô thị, các phần tử trong hệ thống và mạng WDM, điều khiển và quản lý mạng WDM, bảo vệ và hồi phục mạng WDM

Truyền tải IP/quang: Cấu trúc mạng IP/WDM, chuyển mạch đa giao thức, kỹ thuật lưu lượng IP/ WDM, định tuyến và điều khiển mạng IP/WDM.Xu hướng phát triển của chuyển mạch quang

Khuếch đại quang: Nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ứng dụng cơ bản của các loại khuếch đại quang trong mạng truyền tải quang

Thông tin quang Coherent: Hệ thống truyền dẫn quang coherent; điều biến quang; Tách sóng coherent quang; SNR, BER trong các hệ thống coherent

4 Nội dung chi tiết môn học

Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM (12 tiết LT; 5 tiết TN; 4 tiết TL)

1.1- Nguyên lý ghép kênh quang phân chia theo bước sóng (WDM)

1.1.1- Giới thiệu chung

1.1.2- Sơ đồ khối tổng quát

1.1.3- Đặc điểm của các hệ thống WDM

1.2- Các phần tử trong hệ thống WDM

1.2.1- Coupler

1.2.2- Bộ lọc quang

1.2.2- Ghép và tách kênh quang

1.2.3- Bộ chuyển đổi bước sóng

1.3- Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống WDM

2.3.1- Xuyên âm tuyến tính khác bước sóng

2.3.2- Xuyên âm tuyến tính cùng bước sóng

2.3.3- Xuyên âm Raman không tuyến tính

2.3.4- Tán xạ Brillouin kích thích

2.3.5- Tự điều chế pha và điều chế pha chéo

2.3.6- Trộn bốn bước sóng

1.4 - Mạng truyền tải WDM

1.4.1- Mô hình đối tượng WDM

1.4.2- Thí dụ về mạng WDM và MIB kết nối

1.4.3- Mạng diện rộng và mạng đô thị

1.4.4- Mạng WDM đa truy nhập

1.4.5- Các phần tử trong mạng truyền tải WDM

1.5- Điều khiển và quản lý trong mạng WDM

1.5.1- Quản lý kết nối

1.5.2- Phát hiện kết nối

1.5.3- Cấu hình lại Tôpô khách hàng WDM

1.5.4- Giám sát chất lượng tín hiệu

1.5.5- Quản lý lỗi

1.5.6- Quản lý WDM NE

- Cơ sở thông tin quản lý NE (NE MIB )

- Các giao diện NE 1.6- Báo hiệu trong mạng WDM

1.7- Bảo vệ và hồi phục trong mạng WDM

2.9.1- Tổng quan về bảo vệ và hồi phục mạng WDM

2.9.2- Thuật toán bảo vệ và hồi phục mạng WDM tĩnh

2.9.3- Thuật toán bảo vệ và hồi phục mạng WDM động

Chương 2: Khuyếch đại quang (8 tiết LT; 4 tiết TL)

2.1- Các khái niệm cơ bản

2.1.1- Phổ và độ rộng băng tần khuếch đại quang

2.1.2- Hệ số khuếch đại bão hoà

2.1.3- Nhiễu trong bộ khuếch đại quang

2.1.4- Ứng dụng của bộ khuếch đại quang

2.2- Bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA)

2.2.1- Cấu trúc và nguyên lý hoạt động

2.2.2- Các đặc tính

2.2.3- Xuyên nhiễu trong SOA

2.2.4- Ứng dụng của SOA

2.3- Bộ khuếch đại quang Raman (RA)

2.3.1- Độ rộng băng tần và hệ số khuếch đại

2.3.2- Các đặc tính

2.3.3- Hiệu năng

2.4 - Bộ khuếch đại quang sợi pha trộn Erbium (EDFA)

2.4.1- Các cấu trúc EDFA

2.4.2- Yêu cầu đối với nguồn bơm

2.4.3- Phổ khuếch đại

2.4.4- Lý thuyết khuếch đại trong EDFA

2.4.5- Nhiễu trong bộ khuếch đại

2.4.6- Ứng dụng cho đa kênh

2.4.7- Bộ khuếch đại có hệ số khuếch đại phân bố

2.5 - Một số vấn đề trong ứng dụng của các bộ khuếch đại quang

2.5.1- Tiền khuếch đại quang

2.5.2- Tích luỹ nhiễu trong hệ thống quang cự li dài

2.5.3- Rung pha định thời gây bởi nhiễu ASE

2.5.4- Tán sắc tích luỹ và các hiệu ứng phi tuyến

2.5.5- Suy giảm chất lượng trong hệ thống quang WDM

Chương 3- Truyền tải IP/WDM (8 tiết LT; 6 tiết TL)

3.1- Giới thiệu chung

3.1.1- Mở đầu

3.1.2- Cấu trúc mạng IP/ WDM

3.1.3- Các mô hình liên mạng IP/ WDM

3.2- MPLS, GMPLS và MPλS

3.2.1- MPLS

3.2.2- GMPLS

3.2.3- MPλS

3.3- Định tuyến mạng IP/ WDM

3.3.1- IPv4 và IPv6

3.3.2- Các giao thức định tuyến IP

3.3.3- Định tuyến IP/ WDM

3.4- Điều khiển trong mạng IP/ WDM

3.4.1- Đề địa chỉ mạng IP/ WDM

3.4.2- Báo hiệu trong mạng IP/ WDM

3.4.3- Điều khiển truy nhập trong mạng IP/ WDM

3.4.4- Hồi phục IP/ WDM

3.4.4- Các giao thức điều khiển và quản lý phần tử trong mạng IP/ WDM 3.5- Kỹ thuật lưu lượng IP/ WDM

3.5.1- Khái niệm về kỹ thuật lưu lượng IP/ WDM

3.5.2- Lập mô hình kỹ thuật lưu lượng IP/ WDM

3.5.3- Cơ cấu chức năng kỹ thuật lưu lượng IP trên WDM

3.5.4- Lập mô hình lưu lượng từ xa

3.5.5- Kỹ thuật lưu lượng MPLS

3.5.6- Cấu hình lại tôpô ảo tuyến quang

3.5.7- Cấu hình lại của các mạng WDM chuyển mạch gói

3.5.8- Một số vấn đề về thiết kế phần mềm kỹ thuật lưu lượng IP/ WDM 3.5.9 - Kỹ thuật lưu lượng vòng kín dựa vào phản hồi

3.6- Xu hướng phát triển của các mạng chuyển mạch quang

3.6.1- Chuyển mạch kênh quang

3.6.2- Chuyển mạch gói quang

3.6.3- Chuyển mạch burst quang

Chương 4- Hệ thống thông tin quang Coherent (8 tiết LT; 4 tiết TL)

4.1- Giới thiệu chung

4.1.1- Khái niệm về thông tin quang Coherent

4.1.2- Sơ đồ khối tổng quát hệ thống tin quang Coherent

4.1.3- Các dạng điều biến và tách sóng

4.2- Các bộ điều biến quang

4.2.1 Các bộ điều biến ASK

4.2.2 Các bộ điều biến PSK

4.2.3 Các bộ điều biến FSK

4.3- Máy thu tín hiệu quang Coherent

4.3.1- Sơ đồ khối tổng quát

4.3.2- Máy thu Homodyne

4.3.3- Máy thu Heterodyne

4.3.4- PLL trong máy thu tín hiệu quang Coherent

4.4- BER trong hệ thống tin quang Coherent

4.4.1- Tín hiệu sau tách sóng quang

4.4.2- Các loại nhiễu trong máy thu tín hiệu quang Coherent

4.4.3- SNR và BER trong các trong hệ thống tin quang Coherent

4.5- Ảnh hưởng của lỗi pha đến độ nhạy máy thu

4.5.1- Lỗi pha

4.5.2- BER khi có lỗi pha

4.6- Ứng dụng thông tin quang Coherent

4.6.1- Các hệ thống truyền dẫn quang Coherent

4.6.2- Các hệ thống WDM tách sóng quang Coherent

5 Học liệu

- Học liệu bắt buộc:

o Sách, giáo trình chính

- Mạng truyền tải quang (Chưa biên soạn)

- Học liệu tham khảo

1 G Keiser, Optical Fiber Communications, 2001.

2 Govind P.Agrawal, Fiber-Optic Communications Systems, John Wiley & Sons, Inc, 2002.

3 Martin Maier, Optical Switching Networks, 2008

4 Kevin H Liu, IP over WDM, John Wiley & Sons, Inc, 2002

- Học liệu bổ trợ

5 M Ming & K.Liu, Principles and Applications of Optical Communications, 2001

6 Robert J.Hoss, Fiber Optics Communications Design Handbook, Prentice Hall, Inc, 1990

7 Thomas E.Stern, Krishna Bala, Multiwavelength Optical Networks, Addison Weslay Longmen, Inc, 1999

8 Rajiv Ramaswami, Kumar N.Sivarajan, Optical Networks: A practical Perspective, Academic Press, 2002

9 Peter Tomsu, Christian Schumutzer, Next Generatation Optical Networks, Prentice Hall, Inc, 2002

10 Pitipatana Sakarindr, Protection and Restoration Algorithms for WDM optical Networks, New Jersey Institude of Technology, 2002

11 Rajiv Ramaswami, Kumar N.Sivarajan, Optical Networks: A practical Perspective, Academic Press, 2002

6 Hình thức tổ chức dạy học:

Thời

gian

viên chuẩn bị trước khi lên lớp

Ghi chú

hành, thí nghiệm

Tự học, tự nghiên

thuyết dẫn Bài

tập luận (đã quy

đổi)

cứu

(Giờ)

Tuần 1:

Chương 1: Hệ

thống thông tin

quang WDM

1.1- Nguyên lý

ghép kênh quang

phân chia theo

(WDM)

1.2- Các phần tử

trong hệ thống

WDM

1.3- Các yếu tố

ảnh hưởng đến

chất lượng của

hệ thống WDM

chương 8

Tuần 2:

Chương 1:

1.3- Các yếu tố

ảnh hưởng đến

chất lượng của

hệ thống WDM

(tiếp)

1.4 - Mạng

truyền tải WDM

1.5- Điều khiển

và quản lý trong

mạng WDM

4

Đọc Quyển 2 chương 8 Đọc quyển 4

Tuần 3 Chương 1:

1.6- Báo hiệu

WDM

1.7- Bảo vệ và

hồi phục trong

mạng WDM

Tuần 4:

Chương 2:

Khuyếch đại

quang

2.1- Các khái

niệm cơ bản

2.2- Bộ khuếch

đại quang bán

dẫn (SOA)

2.3- Bộ khuếch

đại quang Raman

(RA)

chương 6

Tuần 5:

Chương 2

2.4 - Bộ khuếch

đại quang sợi

pha trộn Erbium

(EDFA)

2.5 - Một số vấn

đề trong ứng

dụng của các bộ

quang

chương 6

Tuần 6: Chương 3-

Truyền tải IP/

WDM

3.1- Giới thiệu

chung

GMPLS

và MPλS 3.3- Định tuyến

mạng IP/ WDM

3.4- Điều khiển

trong mạng IP/

Tuần 7:

Chương 3-

3.5- Kỹ thuật lưu

lượng IP/ WDM

3.6- Xu hướng

phát triển của

các mạng chuyển

mạch quang

4

Đọc quyển 4 Đọc quyển 3 phần Part II

Tuần 8:

Chương 4- Hệ

thống thông tin

quang Coherent

4.1- Giới thiệu

chung

4.2- Các bộ điều

biến quang

4.3- Máy thu tín

Coherent

chương 10

Tuần 9:

Chương 4-

4.4- BER trong

hệ thống tin

quang Coherent

4.5- Ảnh hưởng

của lỗi pha đến

độ nhạy máy thu

4.6- Ứng dụng

thông tin quang

Coherent

chương 10

7 Thang điểm đánh giá: từ 0 đến 10

8 Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học:

8.1 Các loại điểm kiểm tra và hình thức đánh giá:

- Tham gia học tập trên lớp: (đi học đầy đủ, chuẩn bị bài tốt và tích cực thảo luận,…);

- Phần tự học, tự nghiên cứu có hướng dẫn của giảng viên: Hoàn thành tốt nội dung, nhiệm vụ mà giảng viên giao cho cá nhân: thực hành; thí nghiệm; bài tập nhóm/tháng; bài tập cá nhân/học kì,

…);

- Hoạt động theo nhóm:

- Kiểm tra giữa kỳ:

- Kiểm tra - đánh giá cuối kì: Thi viết

8.2 Trọng số các loại điểm kiểm tra:

- Thực hành/Thí nghiệm/Bài tập/Thảo luận: 30 %

- Kiểm tra giữa kỳ: 10%