Đề tài Công nghệ IP-MPLS trên nền WDM

MỤC LỤC Trang PHỤ LỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM đơn hướng………….…..........9 Hình 1.2: Hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM song hướng….………..….…10 Hình 1.4: Sự phát triển của các hệ thống WDM……………….….............................13 Hình 1.5: Mạng WDM định tuyến bước sóng………………………………..………14 Hình 1.6: Phân cấp các lớp ghép kênh trong hệ thống quang………………..………15 Hình 2.1: Cấu trúc của một phần tử chuyển mạch kênh phân chia bước sóng………18 Hình 2.2: Các loại chuyển đổi bước sóng quang điện………...…………………......19 Hình 2.3: Cấu trúc của bộ chuyển đổi bước sóng……………………………………20 Hình 2.4: Nguyên lý hoạt động chuyển đổi của cách tử quang…...…………………21 Hình 2.5: Mô hình mạng sử dụng bộ OXC……………………………………… ….22 Hình 2.6: Cấu hình OXC có lõi chuyển mạch điện……………………………….…23 Hình 2.7: Cấu hình OXC lõi chuyển mạch quang có các bộ chuyển đổi O/E/O….....23 Hình 2.8: Cấu hình OXC có lõi chuyển mạch điện………………………………….23 Hình 2.9: Cấu hình OXC có lõi chuyển mạch quang………………………………..24 Hình 2.10: Mô hình nút mạng toàn quang sử dụng bộ OXC lõi quang/điện…….......25 Hình 2.11: OXC mặt phẳng bước sóng lõi quang…………………………………....26 Hình 2.12: Xen/rẽ trong mặt phẳng bước sóng……………………………………....26 Hình 2.13: Xu hướng chuyển đổi của mạng truyền tải……………………………....27 Hình 3.1: Cấu trúc phân lớp IP/ATM/SONET-SDH/WDM………………………....31 Hình 3.2: Kết nối giữa các phân lớp trong mô hình IP/ATM/SONET/SDH trên WDM……31 Hình 3.3: Ví dụ về mạng truyền tải IP/ATM/SDH (SONET) trên WDM………......32 Hình 3.4: Mào đầu của IP và ATM……………………………………………...…..33 Hinh 3.5: Đóng gói IP vào cell ATM theo phương pháp sử dụng PPP đầy đủ……...34 Hình 3.6: Vận hành IP trên WDM dùng PPP làm lớp trung gian…………………...35 Hình 3.7: Cấu trúc tổng quan về mạng truyền tải IP trên nền WDM…………….….36 Hình 3.8: Định tuyến IP qua mạng quang……………………………………….......36 Hình 3.9: Tách nhập và kết nối lưu lượng IP giữa các bộ định tuyến…….……..….37 Hình 4.1: Lớp chuyển tiếp tương đương…………………………………………...42 Hình 4.2: Các loại nút MPLS……………………………………………………....43 Hình 4.3: Các mặt phẳng điều khiển quang và MPLS……………………………..46 Hình 4.4: Mô hình MPlS………………………………………………………......46 Hinh 4.5: Quá trình sử lý lưu lượng của người sử dụng………………………...…48 Hình 4.6: Mặt phẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển Internet…………………...49 Hình 4.7: Mặt phẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển MPLS………………….…50 Hình 4.8: Mặt phẳng điều khiển quang và mặt phẳng dữ liệu quang……………...51 Hình 4.9: Kết hợp hoạt động của ba mặt phẳng…………………………………...52 Hình 4.10: Mô hình ngang cấp………………………………………………….…55 Hình 4.11: Mô hình chồng lớp………………………………………………….…55 Hình 4.12: Đường đi chính trong mạng MPLS……………………………………56 Hình 4.12: Nhãn dùng cho đường đi chính………………………………………..56 Hình 4.13: Nhãn dùng cho đường dự phòng………………………………………57 Hình 4.14: Tương quan nhãn MPLS và bước sóng quang: OXC O/E/O………….58 Hình 4.15: Nút OXC O/E/O…………………………………………………….…58 Hình 4.16: Nút OXC O/O/O…………………………………………………….…59 Hình 4.17: Các OSP và LSP……………………………………………………….60 Hình 4.18: Xếp chồng hai miền định tuyến…………………………………….….65 Hình 4.19: Kết hợp nhãn và bước sóng trong mạng……………………………….66 Hình 4.20: Tích hợp nhiều địa địa IP vào một nhãn……………………………….67 Hình 4.21: Kết hợp giữa mạng WDM và mạng Internet chuyển mạch nhãn……...68 Hình 4.22: Kết hợp hoạt động giữa nút Internet và các nút khác trong mạng….….69 Hình 4.23: Ánh xạ nhãn MPLS vào các kênh WDM……………………………..70 Hình 4.24: Các bảng trong mặt phẳng dữ liệu của nút E……………………….…71 Hình 4.25: Mặt phẳng dữ liệu tại nút F……………………………………………73 Hình 4.26: Cấu trúc và hoạt động của MENS…………………………………......73 Hình 4.27: Các mặt phẳng dữ liệu tại nút G……………………………………….74 THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền dẫn không đồng bộ CR-LDP Constraint Routing Label Distribution Protocol Định tuyến ràng buộc với giao thức phân bổ nhãn CSPF Constraint Shortest Path First Định tuyến cưỡng bức đường đi ngắn nhất LER Label Edge Router Bộ định tuyến biên chuyển mạch nhãn LIB Label Information Base Bảng cơ sở dữ liệu nhãn LDP Label Distribution Protolcol Giao thức phân bổ nhãn AS Autonomous System Vùng tự trị QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ. FEC Forwarding Information Class Lớp chuyển tiếp tương đương EGP Exterior Gateway Protocol Giao thức định tuyến cổng biên CR Cell Router Bộ định tuyến tế bào DLCI Data Link Connection Identifier Trường nhận diện kết nối liên kết dữ liệu. RFC Request For Comments Tài liệu chuẩn cho Internet PHB Per Hop Behavior Ứng xử theo từng chặng BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NHLFE Next Hop Label Forwarding Entry Mục chuyển tiếp nhãn tiếp theo RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên VC Virtual Circuit Kênh ảo VCI Virtual Circuit Identifier Trường nhận dạng kênh ảo VPI Virtual Path Identifier Trường nhận dạng đường ảo IETF Internet Engineering Task Force Ủy ban tư vấn kỹ thuật Internet IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong phạm vi miền LSP Label Switch Path Đường chuyển mạch nhãn LSR Label Switch Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm - điểm PVC Permanent Virtual Circuit Kênh ảo cố định TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối LIS Logic IP Subnet Mạng con Logic IP ILM Incoming Label Map Ánh xạ nhãn đầu vào TTL Time to Live Thời gian sống CoS Class of Service Lớp dịch vụ Diffserv Differentiated Services Dịch vụ phân biệt Intserv Integrated Service Dịch vụ tích hợp LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển nhanh chóng của IP và sự bùng nổ của Internet đã dẫn đến những thay đổi trong nhận thức kinh doanh của các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ. Hiện tại, lưu lượng trên đường truyền chiếm phần lớn nhất là lưu lượng IP. Giao thức IP là giao thức thống trị toàn bộ các giao thức lớp mạng. Do đó một hệ quả tat yếu là các công nghệ có xu hướng được tích hợp với công nghệ IP. Trong những năm qua, cùng với sự phát triển không ngừng cơ sở hạ tầng mạng, sự ra đời và phát triển của mạng thế hệ kế tiếp NGN đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tận dụng được cơ sở hạ tầng mạng trên. Việc sử dụng IP/MPLS trên nền WDM là một giải pháp. Do đó trong những năm qua, công nghệ IP/MPLS trên nền WDM đã được ứng dụng thực tiễn các tính năng vượt trội của nó. Trong chuyên đề này em xin trình bày 4 chương với bố cục như sau: Chương 1: tổng quan về hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM: Trình bày về tổng quan của hệ thống mạng quang và hệ thống WDM. Chương 2: các khái niệm cơ sở và nguyên lý hoạt động của hệ thống WDM: Nội dung của chương này trình bày về kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng. Chương 3: công nghệ IP trên nền WDM: Trình bày về cách các gói tin được đóng gói và truyền dẫn trên nên WDM. Chương 4: công nghệ MPLS trên nền WDM: Nội dung trong chương này là trọng tâm của đề tài. Chương này, trình bày kỹ thuật chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS và đóng gói gói tin để truyền dẫn trên hệ thống WDM. Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Hoàng Trọng Minh Giáo viên hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2008 Sinh Viên thực hiện Nguyễn Huy Cường CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG WDM Nguyên lý cơ bản của hệ thống WDM Định nghĩa Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) là công nghệ trong “trong một sợi quang truyền dẫn đồng thời nhiều tín hiệu quang với các bước sóng khác nhau”. Ở đầu phát tín hiệu quang có bước sóng khác nhau được tổ hợp lại (ghép lại) để truyền đi trên một sợi quang và ở phía đầu thu tín hiệu tổ hợp được phân giải ra và khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác nhau. Qua nghiên cứu ITU-T đã đưa ra cụ thể các kênh bước sóng và khoảng cách ở các kênh này có thể lựa chọn ở các tần số 200GHz, 100GHz, 50GHz. Mục đích Sử dụng công nghệ WDM nhằm mục đích tận dụng băng tần truyền dẫn rất lớn của sợi quang bằng cách truyền đồng thời nhiều bước sóng trên cùng một sợi quang. Tuy nhiên, để tránh hiện tượng nhiễu xuyên kênh, giữa các kênh phải có khoảng cách nhất định. Qua nghiên cứu, ITU-T đã đưa bước sóng trên Hệ thống WDM Hệ thống WDM cơ bản chia làm hai loại: hệ thống đơn hướng và hệ thống song hướng. Hệ thống WDM đơn hướng chỉ truyền theo một hướng trên sợi quang. Hệ thống WDM song hướng thì mỗi chuyền truyền tín hiệu cần một sợi quang. Hình 1.1: Hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM đơn hướng Hình 1.2: Hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM song hướng Giả sử công nghệ hiện tại chỉ cho phép truyền N bước sóng trên một sợi quang. Do đó ta thấy ưu, nhược điểm của từng hệ thống như sau: Xét về mặt dung lượng hệ thống đơn hướng có thể cung cấp dung lượng gấp đôi so với hệ thống song hướng. Tuy nhiên, số sợi quang cần dùng gấp đôi so với hệ thống song hướng. Khi có sự cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng không cần đến cơ chế chuyển mạch bảo vệ tự động ASP (Automatic Protection Switching) vì cả hai đầu của liên kết đều phát hiện ra sự cố ngay lập tức. Về khía cạnh thiết kế mạng, hệ thống song hướng khó thiết kế hơn vì còn phải xét thêm các yếu tố như: vấn đề xuyên nhiễu do có nhiều bước sóng hơn trên một sợi quang, đảm bảo định tuyến và phân bố bước sóng sao cho hai chiều trên sợi quang không dùng chung một bước sóng. Các bộ khuếch đại trong hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức tạp hơn so với hệ thống đơn hướng. Tuy nhiên, do số bước sóng khuếch đại trong hệ thống song hướng giảm ½ theo mỗi chiều nên ở hệ thống song hướng các bộ khuếch đại sẽ cho công suất quang ngõ ra lớn hơn so với ở hệ thống đơn hướng. Chức năng của hệ thống WDM Để đảm bảo việc truyền nhận nhiều bước sóng trên một sợi quang hệ thống WDM phải thực hiện các chức năng sau: Phát tín hiệu: hệ thống WDM sử dụng nguồn phát là tia laser. Hiện nay, đã có một số nguồn phát như: laser điều chỉnh được bước sóng (tunable laser), laser đa bước sóng (mulltiwavelength laser). Yêu cầu đối với hệ thống laser là phải có độ rộng phổ hẹp, bước sóng ổn định, công suất phát đỉnh… Ghép/tách tín hiệu: ghép tín hiệu WDM là sự kết hợp một số nguồn sáng khác nhau thành một luồng tín hiệu ánh sáng tổng hợp để truyền dẫn qua sợi quang. Tách tín hiệu WDM là sự phân chia luồng ánh sáng tổng hợp đó thành các tín hiệu ánh sáng lẻ tại mỗi cổng đầu ra của bộ tách. Hiện nay, đã có các bộ tách/ghép tín hiệu WDM như: bộ lọc màng mỏng điện môi, cách tử Bragg sợi, cách tử nhiễu xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG…vv. Khi xét đến các bộ ghép/tách WDM cần phải quan tâm đến các tham số như: khoảng cách giữa các kênh bước sóng, độ rộng băng tần của mỗi kênh, bước sóng trung tâm của kênh, mức xuyên âm giữa các kênh, tính đồng đều của kênh, suy hao xen…vv. Truyền dẫn tín hiệu: quá trình truyền dẫn tín hiệu trong sợi quang chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, các hiệu ứng phi tuyến, các vấn đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu…vv. Mỗi vấn đề kể trên đều phụ thuộc rất nhiều vào các đặc thù của sợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi quang…vv). Khuếch đại tín hiệu: hệ thống WDM hiện tại chủ yếu sử dụng bộ khuếch đại sợi quang EDFA. Có 3 chế độ khuếch đại: khuếch đại công suất, khuếch đại đường và tiền khuếch đại. Khi dùng bộ khuếch đại EDFA cho hệ thống WDM phải đảm bảo các yêu cầu sau: Độ lợi khuếch đại đồng đều đối với tất cả các kênh bước sóng (mức chênh lệch không quá 1dB). Sự thay đổi số lượng kênh bước sóng làm việc không làm ảnh hưởng đến mức công suất đầu ra của các kênh. Có khả năng phát hiện sự chênh lệch mức công suất đầu vào để điều chỉnh lại các hệ số khếch đại nhằm đảm bảo đặc tuyến khuếch đại bằng phẳng đối với tất cả các kênh. Thu tín hiệu: để thu tín hiệu, các hệ thống WDM cũng sử dụng các loại bộ tách sóng quang như trong hệ thống thông tin quang thông thường: PIN, APD. Hình 1.3: Sơ đồ chức năng của hệ thống WDM Ưu điểm, nhược điểm của hệ thống WDM Ưu điểm của công nghệ WDM: Dung lượng đường truyền: hệ thống WDM có khả năng truyền dẫn với dung lượng lớn trên các sợi quang. Tính trong suốt: công nghệ WDM thuộc kiến trúc lớp mạng vật lý nên nó có thể hỗ trợ các định dạng số liệu và thoại như: chuyển mạch kênh, ATM, Gigabit Ethernet, ESCO, IP. Khả năng mở rộng: công nghệ WDM có khả năng tăng băng thông truyền dẫn trên sợi quang lên đến hàng Tbps, đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng ở nhiều cấp độ khác nhau. Hiện nay, WDM là công nghệ cho phép xây dựng mô hình mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network) giúp truyền tải trong suốt nhiều loại hình dịch vụ, quản lý mạng hiệu quả, định tuyến linh động. Nhược điểm: Hệ thống WDM vẫn chưa khai thác được hết băng tần hoạt động rất rộng của sợi quang (mới chỉ khai thác được băng tần C(1530nm-1565nm) và L(1565nm-1665nm)). Quá trình khai thác, bảo dưỡng phức tạp hơn gấp nhiều lần. Nếu hệ thống sợi quang đang sử dụng là sợi quang DSF theo tiêu chuẩn G.653 thì rất khó triển khai WDM vì khi đó sẽ xảy ra hiện tượng trộn bốn bước sóng trong sợi quang. Sự phát triển của WDM Hình 1.4: Sự phát triển của các hệ thống WDM Sự phát triển của các hệ thống WDM nhìn chung có thể chia làm ba giai đoạn: Hệ thống WDM thế hệ 1: là hệ thống WDM điểm nối điểm với các trạm xen rẽ trên tuyến quang phải là các thiết bị MUX/DEMUX để tách/ghép tất cả các bước sóng. Hệ thống WDM thế hệ 2: là hệ thống WDM điểm nối đa điểm với các trạm xen/rẽ trên tuyến quang là các OADM cho phép tách/ghép trực tiếp các bước sóng cần xen rẽ. Hệ thống WDM thế hệ 3: mạng WDM toàn quang với các thiết bị chuyển mạch và định tuyến bước sóng. Mạng cung cấp các đường quang tới người sử dụng là các đầu cuối SDH hay các bộ định tuyến IP. Hình 1.4 minh họa cho mạng này. Trên hình 1.5 có thể thấy các đường quang giữa B và C, D và E và F, A và F. Trong mạng định tuyến bước sóng này, tại các nút trung gian các đường quang được định tuyến và chuyển mạch từ một liên kết này đến một liên kết khác. Có thể xảy ra trường hợp biến đổi bước sóng. Các phần tử quan trọng cho kết nối mạng quang là bộ kết cuối đường dây quang (OLT), bộ ghép kênh Add/drop quang (OADM) và bộ kêt nối chéo (OXC). Hình 1.5: Mạng WDM định tuyến bước sóng Lớp quang Kiến trúc mạng được phân lớp là mạng gồm nhiều thực thể phức tạp có nhiều chức năng khác nhau được thực hiện bằng các thành phần khác nhau trong mạng, với nhiều thiết bị của các hãng sản xuất khác nhau và cùng được ghép nối vào hệ thống. Trong mạng mỗi lớp thực hiện một tập các chức năng và cung cấp một tập các dịch vụ cho lớp cao hơn kế cận đồng thời lớp dưới nó cũng sẽ phân phối một tập các dịch vụ cho nó. Giao diện dịch vụ giữa hai lớp kế tiếp nhau gọi là điểm truy nhập dịch vụ (SAP) và có thể có nhiều SAP giữa các lớp tương ứng với các loại dịch vụ khác nhau được cung cấp. Lớp quang là lớp phục vụ (Server Layer) cung cấp các lớp dịch vụ cho lớp khách hàng. Lớp quang cung cấp các đường quang cho các lớp khác nhau. Các lớp khách hàng nằm trên lớp mạng quang thế hệ thứ hai. IP, ATM và SONET/SDH, cũng như các giao thức khác như Gigabit Ethernet, ESCON (Enterprise Serial Connection – Giao thức kết nối máy tính với các thiết bị lưu trữ). Ngoài việc cung cấp các đường quang, mạng quang thế hệ thứ 2 còn cung cấp các dịch vụ khác như: chuyển mạch gói theo mạch ảo (virtual circuit) hay datagram. Các dịch vụ này có thể giao tiếp trực tiếp với các ứng dụng của người sử dụng. Hình 1.6 có thể kết hợp nhiều lớp khác nhau như IP trên SDH trên quang và ATM trên quang. Hình 1.6: Phân cấp các lớp ghép kênh trong hệ thống quang Lớp quang có nhiệm vụ cung cấp đường quang cho các thành phần mạng IP và SDH. Lớp SDH ghép các luồng chuyển mạch kênh tốc độ thấp thành các luồng tốc độ cao sau đó các luồng tốc độ cao sẽ được truyền tải trên các đường quang. Lớp IP thực hiện ghép thống kê các luồng chuyển mạch gói thành các luồng tốc độ cao hơn, các luồng tốc độ cao này cũng sẽ được truyền đi trên các đường quang. Bản thân bên trong lớp quang là một phân cấp ghéo kênh. Nhiều bước sóng hay đường quang được kết hợp thành các dải bước sóng. Các dải bước sóng được kết hợp với nhau để tạo thành tín hiệu WDM tổng hợp trên một sợi quang. Mỗi mạng có thể có nhiều sợi quang và nhiều bó sợi quang, mỗi bó bao gồm nhiều sợi quang. Cấu trúc phân tầng sẽ làm giảm chi phí của thiết bị mạng. Các tầng khác nhau thì hiệu quả hơn khi thực hiện các chức năng ở tốc độ bit khác nhau. Mặt khác lớp mạng quang đặc biệt hiệu quả khi xử lí lưu lượng trên cơ sở từng bước sóng nhưng lại không tối ưu khi xử lý các luồng tải ở tốc độ bit thấp hơn. Mạng quang trong suốt Mạng trong suốt là mạng mà trong một băng thông xác định (cho trước băng thông tối đa và băng thông tối thiểu) khi đó mạng có thể truyền các dịch vụ bất kỳ ở tốc độ nào và với bất kỳ giao thức nào. Do đó, có thể cung cấp nhiều dịch vụ trên một cơ sở hạ tầng duy nhất. Điều này được hiểu như là sự trong suốt dịch vụ (service transparency). Đối với mạng quang thế hệ thứ hai còn cho phép cung cấp các dịch vụ trong suốt và phát triển các dịch vụ mới trong tương lai mà không cần thay đổi toàn mạng và các dịch vụ trước đó. Mạng hoàn toàn trong suốt là mạng quang mà ở đó dữ liệu được truyền từ điểm nguồn tới điểm đích dưới dạng quang mà không qua bất cứ sự biến đổi quang-điện nào. Thực tế thì không thể triển khai mạng quang hoàn toàn trong suốt do các mạng quang luôn luôn có một số linh kiện điện tử để phục vụ các chức năng quản lý, điều khiển mạng. Ngoài ra, trong nhiều trường hợp do giới hạn của lớp vật lý hoặc do phải chuyển đổi bước sóng nên cần tái tạo lại tín hiệu điện. Rõ ràng việc thiết kế và xây dựng một mạng hoàn toàn trong suốt là không thực tế. Hiện nay, phương án thực tiễn là thiết kế một mạng hỗ trợ nhiều loại tín hiệu số đạt đến một tốc độ bit tối đa đa được ấn định sẵn và tập giao thức đã được chỉ định như SDH/SONET hay Gigabit Ethernet. Tổng kết chương Chương 1 đã trình bày về các kỹ thuật được triển khai trên mạng quang, đồng thời cũng giới thiệu về hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM. Hiện nay, có ba thế hệ mạng quang đã và đang phát triển đó là: mạng quang thứ nhất, mạng quang thứ hai và mạng quang thứ ba. Trong những chương sau sẽ tập trung trình bày về mạng quang thứ ba – là mạng quang định tuyến theo bước sóng cung cấp các đường quang trong suốt tới người sử dụng là các bộ SONET/SDH hay bộ định tuyến IP. CHƯƠNG 2: CÁC KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG WDM Giới thiệu chung Theo sự phát triển của kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng (WDM), trong một sợi quang đã có thể truyền dẫn thông tin số từ vài trăm Gbit/s tới Tbit/s. Sự tăng trưởng với hệ thống tốc độ rất nhanh này làm cho dung lượng của truyền dẫn trở thành sức ép và động lực cho sự phát triển của hệ thống chuyển mạch. Những mạng chuyển mạch điện tử và xử lý thông tin đã phát triển gần tới giới hạn tốc độ điện tử. Trong đó các tham số RC, méo, Jitter/wander, xuyên nhiễu, tốc độ đáp ứng chậm là những yếu tố làm hạn chế việc nâng cao tốc độ chuyển mạch. Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn, các nhà nghiên cứu đã đưa kỹ thuật quang điện tử vào hệ thống chuyển mạch, thực hiện chuyển mạch quang. Ưu điểm của chuyển mạch quang là khi tín hiệu đi qua bộ chuyển mạch không cần chuyển đổi quang điện/điện quang do đó không bị các thiết bị quang điện tử như máy đo kiểm, bộ điều chế hạn chế tốc độ đáp ứng. Tuy nhiên, do tác dụng của linh kiện logic quang còn rất đơn giản không thể hoàn thành chức năng xử lý logic phức tạp của bộ phận điều khiển nên bộ chuyển mạch quang hiện nay vẫn phải điều khiển bằng tín hiệu điện (chuyển mạch quang điều khiển điện). Có ba loại tín hiệu ghép kênh đó là: ghép kênh chia theo không gian, ghép kênh chia theo thời gian và ghép kênh chia theo bước sóng. Trong đề tài này tập trung vào nghiên cứu ghép kênh chia trong bước sóng và sẽ được trình bày chi tiết ở các phần sau. Giới thiệu chuyển mạch kênh quang chia bước sóng Cấu trúc cơ bản của một phần tử chuyển mạch kênh quang phân chia theo bước sóng gồm: Bộ Demux để tách các kênh bước sóng từ một khe thời