Lokalne sieci światłowodowe

Lokalne Sieci Lokalne Sieci ŚwiatłowodoweŚwiatłowodowe

Mikołaj OlszewskiMikołaj Olszewski

Lokalne Sieci Światłowodowe 2Mikołaj Olszewski

Cele prezentacjiCele prezentacji

Przybliżenie wiadomości o sieciachPrzybliżenie wiadomości o sieciach Usystematyzowanie informacji nt. transmisji Usystematyzowanie informacji nt. transmisji

światłowodowejświatłowodowej Uwzględnienie elementów optycznychUwzględnienie elementów optycznych Omówienie sieci LANOmówienie sieci LAN Przedstawienie dalszych kierunków badańPrzedstawienie dalszych kierunków badań


Plan prezentacjiPlan prezentacji

SieciSieci Transmisja światłowodowaTransmisja światłowodowa Światłowodowe sieci LANŚwiatłowodowe sieci LAN

Budowa sieci LANBudowa sieci LAN Systemy z detekcją bezpośredniąSystemy z detekcją bezpośrednią Systemy z wielodostępemSystemy z wielodostępem Sieci przyszłościSieci przyszłości

ZakończenieZakończenie


Rodzaje sieciRodzaje sieci

LAN – Local Area NetworkLAN – Local Area Network W biurze, budynkuW biurze, budynku Pomiędzy pobliskimi budynkamiPomiędzy pobliskimi budynkami

MAN – Metropolitan Area NetworkMAN – Metropolitan Area Network Usługi w mieścieUsługi w mieście

WAN – Wide Area NetworkWAN – Wide Area Network Łączenie LANŁączenie LAN Duże terytoriaDuże terytoria


Połączenia sieciPołączenia sieci


Model OSIModel OSI

OSI – Open System OSI – Open System InterconnectionInterconnection

ISO – International ISO – International Organisation for Organisation for StandarizationsStandarizations

Standardowy Standardowy interfejsinterfejs

Przepływ Przepływ rzeczywisty i rzeczywisty i wirtualnywirtualny


Warstwy modelu OSIWarstwy modelu OSI

Fizyczna – przesyłanie sygnałówFizyczna – przesyłanie sygnałów Łącza danych – niezawodność przesyłaniaŁącza danych – niezawodność przesyłania Sieci – trasa wewnątrz sieciSieci – trasa wewnątrz sieci Transportu – trasa poza sieciąTransportu – trasa poza siecią Sesji – otwarta ścieżka komunikacyjnaSesji – otwarta ścieżka komunikacyjna Prezentacji – translacja i kodowaniePrezentacji – translacja i kodowanie Aplikacji – usługi sieciowe w aplikacjachAplikacji – usługi sieciowe w aplikacjach

(e-mail, FTP)(e-mail, FTP)



SieciSieci

Transmisja światłowodowaTransmisja światłowodowa Światłowodowe sieci LANŚwiatłowodowe sieci LAN




Tor transmisyjnyTor transmisyjny


ModulacjaModulacja

Zmiana przebiegu Zmiana przebiegu elektrycznego na sygnał elektrycznego na sygnał optycznyoptyczny

Modulacja fali nośnejModulacja fali nośnej ModulacjaModulacja

AnalogowaAnalogowa CyfrowaCyfrowa

ADM-Deltazm. wart.

PCMkod.-imp.Cyfrowe

PDMpołożenia

PPM

PFMkąta

PAMamplitudy

Impulsowe

PM

FMkąta

VSB

SSB

DSB

AM

amplitudy

Ciągłe

PODSTAWOWE RODZAJE MODULACJI


KodowanieKodowanie

Zmniejszenie ilości Zmniejszenie ilości błędówbłędów

Kodowanie mB/nBKodowanie mB/nB BeznadmiaroweBeznadmiarowe NadmiaroweNadmiarowe

Kodowanie kanałoweKodowanie kanałowe Dogodna transmisjaDogodna transmisja SynchronizacjaSynchronizacja


ZwielokrotnienieZwielokrotnienie

Transmisja podobnych sygnałów jednym Transmisja podobnych sygnałów jednym kanałem transmisyjnymkanałem transmisyjnym

RodzajeRodzaje WDM i FDMWDM i FDM SCMSCM TDMTDM CDMCDM


WDM i FDMWDM i FDM

Wykorzystanie płaskiej charakterystyki tłumiennościWykorzystanie płaskiej charakterystyki tłumienności WDM: 0,8 – 1,6 nmWDM: 0,8 – 1,6 nm FDM: ok. 10 GHzFDM: ok. 10 GHz DWDM: ok. 100 GHzDWDM: ok. 100 GHz


SCMSCM

SCM – Subcarrier MultiplexingSCM – Subcarrier Multiplexing Modulowanie wielu podnośnychModulowanie wielu podnośnych Nałożenie zmodulowanych podnośnychNałożenie zmodulowanych podnośnych


TDMTDM

TDM – Time Division MultiplexingTDM – Time Division Multiplexing Przyporządkowanie szczelin czasowych strumieniomPrzyporządkowanie szczelin czasowych strumieniom Na wejściu małe szybkościNa wejściu małe szybkości Na wyjściu duża szybkośćNa wyjściu duża szybkość


CDMCDM

CDM – Code Division CDM – Code Division MultiplexingMultiplexing

Wiele kanałów w Wiele kanałów w jednym paśmie jednym paśmie częstotliwościczęstotliwości

OCDM – Optical CDMOCDM – Optical CDM Podział bitu na n chipówPodział bitu na n chipów Waga słowaWaga słowa KodowanieKodowanie


OCDMOCDM

OOCs – Optical OOCs – Optical Orthogonal CodesOrthogonal Codes

WarunkiWarunki Duża nieprz. autokorelacjaDuża nieprz. autokorelacja Mała prz. autokorelacjaMała prz. autokorelacja B. mała korelacja skrośnaB. mała korelacja skrośna

MWOOCs – Multiple-MWOOCs – Multiple-Wavelength OOCsWavelength OOCs

Kody dwuwymiaroweKody dwuwymiarowe


Topologie LANTopologie LAN


Rozdział sygnałówRozdział sygnałów

Sprzęgacz kierunkowySprzęgacz kierunkowy Kierunki przepływu mocyKierunki przepływu mocy


Sieć dupleksowaSieć dupleksowa

Dwukierunkowy przepływ sygnałuDwukierunkowy przepływ sygnału Wykorzystanie sprzęgaczy kierunkowychWykorzystanie sprzęgaczy kierunkowych


Sieć rozgałęźnaSieć rozgałęźna

Wiele urządzeń Wiele urządzeń końcowychkońcowych

Tor – magistralaTor – magistrala Sprzęgacze rozgałęźneSprzęgacze rozgałęźne Znaczne różnice mocy Znaczne różnice mocy

optycznejoptycznej Lokalne uszkodzenia – Lokalne uszkodzenia –

lokalne siecilokalne sieci


Sieć pętlowaSieć pętlowa

Zamknięcie sieci Zamknięcie sieci rozgałęźnejrozgałęźnej

Mniejsze wymagania Mniejsze wymagania kablowekablowe

Transmisja jedno- lub Transmisja jedno- lub dwukierunkowadwukierunkowa


Sieć gwiazdowaSieć gwiazdowa

Aktywny sprzęgacz gwiazdowyAktywny sprzęgacz gwiazdowy Efektywniejsza dla większej liczby urządzeńEfektywniejsza dla większej liczby urządzeń


Sieć hybrydowaSieć hybrydowa

Połączenie struktury gwiazdowej i rozgałęźnejPołączenie struktury gwiazdowej i rozgałęźnej Stosowanie regeneratorówStosowanie regeneratorów


Transmisja wielotorowaTransmisja wielotorowa

Bezpośrednie połączenie Bezpośrednie połączenie nadajników z odbiornikaminadajników z odbiornikami

Duże powierzchnie czynneDuże powierzchnie czynne Źródła o dużej powierzchni Źródła o dużej powierzchni

emisyjnejemisyjnej Ekonomiczniejsza niż Ekonomiczniejsza niż

połączenia dwustronnepołączenia dwustronne




Budowa sieci LANBudowa sieci LAN

Systemy z detekcją bezpośredniąSystemy z detekcją bezpośrednią Systemy z wielodostępemSystemy z wielodostępem Sieci przyszłościSieci przyszłości



FDDIFDDI

FDDI – Fiber Distributed Data InterfaceFDDI – Fiber Distributed Data Interface Stacje DAS i SAS – Double i Single Attachment Stacje DAS i SAS – Double i Single Attachment

StationStation Do 200 km, do 500 stacji, do 100 Mb/sDo 200 km, do 500 stacji, do 100 Mb/s Kodowanie 4B/5B, samonaprawaKodowanie 4B/5B, samonaprawa


Fibre ChannelFibre Channel

Wysoka jakość, b. szybka transmisja dużych il. Wysoka jakość, b. szybka transmisja dużych il. informacjiinformacji

Dwukierunkowa łączność do 100 MB/sDwukierunkowa łączność do 100 MB/s Równoległe dane w schemacie 8B/10BRównoległe dane w schemacie 8B/10B


HIPPIHIPPI HIPPI - High Performance HIPPI - High Performance

Parallel InterfaceParallel Interface Standard połączenia Standard połączenia

superkomputerówsuperkomputerów Szybkość transmisji doSzybkość transmisji do

1200 Mb/s1200 Mb/s Przepływność do 800 Mb/sPrzepływność do 800 Mb/s Małe odległości: lasery Małe odległości: lasery

760-870 nm i MM760-870 nm i MM Duże odległości: lasery Duże odległości: lasery

1310 i MM lub SM1310 i MM lub SM Kodowanie 20B/24BKodowanie 20B/24B


CATVCATV

CATV – Common Antena TV lub Cable TVCATV – Common Antena TV lub Cable TV Światłowód na dużych odległościach i w głównych Światłowód na dużych odległościach i w głównych

gałęziach drzewagałęziach drzewa System analogowy AM-VSBSystem analogowy AM-VSB




Budowa sieci LANBudowa sieci LAN Systemy z detekcją bezpośredniąSystemy z detekcją bezpośrednią

Systemy z wielodostępemSystemy z wielodostępem Sieci przyszłościSieci przyszłości



Szerokopasmowe sieci WDMASzerokopasmowe sieci WDMA

Transmisja wszystkich danych do każdego z wyk. Transmisja wszystkich danych do każdego z wyk. WDMWDM

Przykładowa sieć LambdanetPrzykładowa sieć Lambdanet W org. N=18, W org. N=18, λλ=1527-1561 nm=1527-1561 nm Hybrydowa architektura WDM/TDMHybrydowa architektura WDM/TDM


Selektywne sieci WDMASelektywne sieci WDMA

Kierowanie mocy optycznej w danym kierunkuKierowanie mocy optycznej w danym kierunku Przykładowa sieć PPL – Passive Photonic LoopPrzykładowa sieć PPL – Passive Photonic Loop Dwukierunkowa gwiazda, dwie długości fali dla abonentaDwukierunkowa gwiazda, dwie długości fali dla abonenta Zasięg – dziesiątki km, przepływność – kilka Gb/sZasięg – dziesiątki km, przepływność – kilka Gb/s


Sieci SCMASieci SCMA

W węźle modulacja podnośnej z zakresu radiowego W węźle modulacja podnośnej z zakresu radiowego lub mikrofalowego i modulacja źródłalub mikrofalowego i modulacja źródła

W fazie badań – przykładowa sieć abonenckaW fazie badań – przykładowa sieć abonencka Z centrali broadcast, do centrali SCMAZ centrali broadcast, do centrali SCMA


Sieci TDMASieci TDMA

Użyteczne w sieciach abonenckich FITL – Fiber In The Użyteczne w sieciach abonenckich FITL – Fiber In The Loop – sieć pomiędzy lok. centr. tel. a domami użytk.Loop – sieć pomiędzy lok. centr. tel. a domami użytk.

Przykładowa sieć TPON – Telephone over Passive Przykładowa sieć TPON – Telephone over Passive Optical distribution NetworkOptical distribution Network

20,48 Mb/s = 294 * 64 kb/s na jednej długości fali20,48 Mb/s = 294 * 64 kb/s na jednej długości fali


Sieci CDMASieci CDMA

Ciąg b. krótkich impulsów do zakodowania bitówCiąg b. krótkich impulsów do zakodowania bitów Wszystkie węzły połączone szerokopasmowym Wszystkie węzły połączone szerokopasmowym

sprzęgaczem gwiazdowymsprzęgaczem gwiazdowym Wysyłanie danych jako kodów adresowychWysyłanie danych jako kodów adresowych




Budowa sieci LANBudowa sieci LAN Systemy z detekcją bezpośredniąSystemy z detekcją bezpośrednią Systemy z wielodostępemSystemy z wielodostępem

Sieci przyszłościSieci przyszłości ZakończenieZakończenie


Sieci OTN / AONSieci OTN / AON

OTN – Optical OTN – Optical Transparent NetworkTransparent Network

AON – All-Optical AON – All-Optical NetworkNetwork

Olbrzymia przepustowośćOlbrzymia przepustowość Ogromna pojemność Ogromna pojemność

informacyjna światłowoduinformacyjna światłowodu


Transmisja solitonowaTransmisja solitonowa

Duże moce – zjawiska nielinioweDuże moce – zjawiska nieliniowe Kompensacja dyspersji czasowejKompensacja dyspersji czasowej Impulsy nie zmieniające kształtu – solitonyImpulsy nie zmieniające kształtu – solitony Bardzo dobre parametry transmisyjneBardzo dobre parametry transmisyjne


PodsumowaniePodsumowanie

Prężnie rozwijająca się gałąź telekomunikacjiPrężnie rozwijająca się gałąź telekomunikacji Zwiększona przepustowość w sieciachZwiększona przepustowość w sieciach Różnorodność sieciRóżnorodność sieci Zastosowania komercyjneZastosowania komercyjne Intensywne badaniaIntensywne badania


BibliografiaBibliografia Jerzy Siuzdak, Jerzy Siuzdak, Wstęp do współczesnej telekomunikacji Wstęp do współczesnej telekomunikacji

światłowodowejświatłowodowej, WKŁ, Warszawa 1999, WKŁ, Warszawa 1999 Jacek Zientkiewicz, Jacek Zientkiewicz, Podstawy systemów światłowodowychPodstawy systemów światłowodowych, ,

Politechnika Lubelska, Lublin 1997Politechnika Lubelska, Lublin 1997 Govind Agrawal, Govind Agrawal, Fiber-optic communication systemsFiber-optic communication systems, John , John

Wiley & Sons, Inc., USA 1997Wiley & Sons, Inc., USA 1997 Wiliam Buchanan, Wiliam Buchanan, Sieci komputeroweSieci komputerowe, WKŁ, Warszawa , WKŁ, Warszawa

19991999 Andrew Stok, Edward Sargent, Andrew Stok, Edward Sargent, Lighting the local area: Lighting the local area:

optical code-division multiple access and quality of service optical code-division multiple access and quality of service provisioningprovisioning, w: „IEEE Network”, listopad/grudzień 2000, w: „IEEE Network”, listopad/grudzień 2000

Muriel Médard, Douglas Marquis, Richard Barry, Steven Muriel Médard, Douglas Marquis, Richard Barry, Steven Finn, Finn, Security issues in all-optical networksSecurity issues in all-optical networks, w: „IEEE , w: „IEEE Network”, maj/czerwiec 1997Network”, maj/czerwiec 1997

Lokalne Sieci Lokalne Sieci ŚwiatłowodoweŚwiatłowodowe

Dziękuję za uwagę!Dziękuję za uwagę!

Mikołaj OlszewskiMikołaj Olszewski

Lokalne sieci światłowodowe

Technology

Transcript of Lokalne sieci światłowodowe