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提高光網路之穩定度之光性能監視技術

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提高光網路之穩定度之光性能監視技術 - PowerPoint PPT Presentation


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提高光網路之穩定度之光性能監視技術. 指導老師 田慶誠 組員: B09522041 張楹舜 B09522042 陳浩峯 B09422202 洪文正. 大綱. 摘要 前言 技術發展歷史與現況 市場現況與未來展望 結論. 摘要. 利用光通道監控系統評估通訊品質 網路監控系統 光通道監控 光通道分析儀 緊密多波分工光通道擷取與誤碼率測試儀. 光通道監控. 技術特色:

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提高光網路之穩定度之光性能監視技術

指導老師 田慶誠

組員:

B09522041 張楹舜

B09522042 陳浩峯

B09422202 洪文正

slide2
大綱
  • 摘要
  • 前言
  • 技術發展歷史與現況
  • 市場現況與未來展望
  • 結論
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摘要
  • 利用光通道監控系統評估通訊品質
  • 網路監控系統
  • 光通道監控
  • 光通道分析儀
  • 緊密多波分工光通道擷取與誤碼率測試儀
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光通道監控

技術特色:

快速準確的 “光功率”、”波長飄移量”、以及”OSNR”等性能參數同時監控量測能力, 再搭配”可調式光濾波器” 可使得此項監控技術具有多通道效能監控之功能,並且具有”控溫條件寬鬆”及”系統體積小”有利於模組積體化等特點。

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光通道監控
  • OSNR是同一個指定的光學信號聯繫在一起的最重要的參量。這是一個可測量的(實用) 數量為一個指定的網路, 並且它可能被計算從指定的系統參量
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光通道分析儀
  • 基本上光通道分析儀有很多種其功能不外乎是提供網路健康診斷,包括區域或廣域網路的錯誤封包來源、流量分析等等 ...
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緊密多波分工光通道擷取與誤碼率測試儀
  • DWDM:

就是利用不同的光波波長,將多個光纖訊號合併在單一的光纖中傳送的一種光纖傳輸技術

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技術發展歷史與現況
  • 波長漂移量監控
  • 光功率監控及光波長辨識
  • 光訊雜比監控
  • Q值監控之研究
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波長漂移量監控
  • 隨著DWDM緊密分波多工( Dense Wavelength Division Multiplexer )的發展,波長間距由100GHz到25GHz,波長間距越小,越容易與相鄰的波長產生干擾,而影響傳輸品質.
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造成波長漂移主因
  • DWDM 系統造成光源的波長漂移現象主要是因線路上光源的反射光、雷射本身溫度的變化,以及驅動電流變化造成的影響,此外在雷射晶粒製造時亦會造成波長的變異。
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如何進行波長漂移監控?
  • 將欲監控的波長對準光學元件傳輸頻譜,並以差值偵測來進行.
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光功率監控及光波長辨識
  • 固定式
  • 以AWG為主
  • 優點:同時偵測多個光通道. 速度快
  • 缺點:成本高. 可監視的光通道數固定
  • 掃描式
  • 以可調式光濾波器為主
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為何可調式比固定式佔優勢
  • 目前DWDM系統普遍已經達32個Channel,如果使用固定式波長的雷射,40各波長就要搭配40顆雷射,會形成龐大的成本支出,對系統的可靠性也是種挑戰,如果使用可調式雷射(Tunable Laser),由1顆雷射取代數個固定波長的雷射,大大減少網路系統架設的成本。
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光訊雜比監控

在WDM系統中,因長距離的光功率損失,需光放大器來補償,所產生的自發放射(ASE)雜訊卻隨著光放大器串接而增加,造成雜訊干擾,光訊號的雜訊比變差,導致接收的誤碼率提升。

監控光雜訊比可之光訊號在網路中訊號品質是很重要的。

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Q值監控之研究
  • 為了更精確地監測信號品質,一般有兩個參數用來評估性能:誤碼率(BER)及Q值。誤碼率量測相當費時,無法達到即時監測,而Q值量測迅速,又可以用來推估誤碼率,是最被應用在光通道性能量測的參數之一。
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市場現況與未來展望
  • 光頻譜分析儀
  • 嵌入式光通訊效能監視器
  • 可攜式/手持式光通訊效能監視器
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光頻譜分析儀

主要功能:量測雷射的光譜特性

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嵌入式光通訊效能監視器

主要功能:線上監測光通訊網路系統中主

要的訊號參數,並針對測量的

結果加以處理,直接反餽給系

統中的光補償元件。

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可攜式/手持式光通訊效能監視器

主要功能:提供光通訊效能監視器的移動

便利性。

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結論
  • 訊號量測方面
  • 網路整合調整能力
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波長
  • 波是隨著時間行進且穿越空間的擺動(或震動)你手握長繩不斷的上下震動你的手會有繩波出現最高的地方是波峰最低的地方是波谷波長是指相鄰兩波峰(或相鄰兩波谷)間的距離
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自發放射
  • 自發放射(Amplified Spontaneous Emission ,ASE ):能量較高的物質放出電磁波,而降低其能量的過程稱為自發放射。
  • 以牛頓力學的小實驗來類比,用一繩繫住一個鐵球甲,從位能的高處自由落到位能的低處,這時,撞擊到另一同質量的鐵球乙,則甲球不動而乙球將獲得動能往前彈出,就像物質因自發放射發出電磁波(光子、電磁輻射)而降低能量一樣
  • 誤碼率(BER:bit error):是衡量數據在規定時間內數據傳輸精確性的指標。
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光放大器功用
  • 增加傳輸距離
  • 增加單點對多點的寬頻傳輸
  • 補償多工和解多工時造成的光損失
  • 提高接收器的靈敏度光放大器功用
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可調式光濾波器
  • 可調式光濾波器(Tunable Optical Filter):

將要處理的波長篩選出來,可節省與簡化光纖監管系統的成本與系統架構。然而因技術尚未完全成熟,最常使用的範圍在擷取動態波長時需要 。

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緊密分波多工
  • 緊密分波多工(DWDM) :是一條光纖可以同時傳輸16,32,或甚至更多的波長。在如此緊密波長間距中,波長的漂移將造成嚴重的通道串音。
  • 串音:信號在傳輸過程中從一個傳輸回路串入另一個傳輸回路的現象稱為串音 。
  • 多工(multiplexing):將兩個以上的信號合併在一起,在同一個通道來傳送,接收端經過解多工程序,將這些信號分開後再讀取出來.
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陣列波導光柵
  • 陣列波導光柵(Array Waveguide Grating, AWG)

是多波分工系統中的關鍵元件,將多個不同波長之光信號合併一光束,送出光纖。它是一個濾波器及可用來做多工/解多工的工作。