1394926344wpdm_2005.rrjetat me fije optike
TRANSCRIPT
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
1/35
UNIVERSITETI I PRISHTINS
FAKULTETI I INXHINIERIS ELEKTRIKE DHE KOMPJUTERIKE
PUNIM SEMINARIK
RRJETAT OPTIKE
MENTOR Kandidati
Dr. Nebi Caka Burim Berisha
Prishtin
Shkurt , 2005
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
2/35
UNIVERSITETI I
PRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe2/25
Faqe
Prmbajtja
Ballina 1/25
Prmbajtja..... 2/25
Hyrje...... 3/25Historia e Rrjetave Optike 4/25
Rrjetat Telekomunikuese Optike. 6/25
Arkitektura e Rrjetave Optike... 7/25
Lidhjet pik-me-pik 7/25
Rrjetat Shprndarse... 9/25
Rrjetat Optike LAN.. 11/25
Rrjetat Pasive Optike PON. 14/25
Dizajnimi i Rrjetave Optike 17/25
Menaxhimi i Rrjetave Optike.............................................................. 20/25
Konkluzion... 22/25
SHTOJCA A 23/25
FJALORTHI....................................................................................... 24/25
LITERATURA. 25/25
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
3/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe3/25
Faqe3/25
Hyrje
Prdorimi i gjer i Internetit dhe prdorimi i shrbimeve t ndryshme q krkojn
brez t madh si p.sh ato multimediale ose videokonferencat kan shkaktuar n kalimin e
rrjetave nga rrjetat e bakrit (kabllo koaksiale) n rrjetat optike. Krahasimi i sistemeve
optike me ato elektrike qart tregon prparsit e atyre optike. Rrjetat optike mundsojn
kapacitet t madh t transmetimit dhe zvoglojn shpenzimet pr aplikacionet e reja.
sht m se e sigurt q me zhvillimin e teknologjive t reja fijet optike do t prdoren n
mnyr edhe me efektive.
Rrjetat Optike jan rrjeta telekomunikuese me kapacitet t lart t bazuara n
teknologjit dhe komponentet optike q mundsojn komutimin, mirmbajtjen dhe
rivendosjen e informats n nivelin e gjatsis valore. Rrjetat optike punojn n
frekuenca t larta (~100 THz) n brezin e dukshm ose n regjionin e afrt infra t kuq t
spektrit elektromagnetik. Ato shpesh quhen edhe sisteme valore t drits pr ti ndar ato
nga sistemet mikrovalore q zakonisht punojn n frekuenca m t ulta (~ 1 Ghz).
Edhe pse fillet e rrjetave optike datojn n fund t viteve 70-ta t shekullit t
kaluar teknologjia optike sht ende relativisht e re dhe n zhvillim dhe do dite ka
inovacione n kt teknologji. Andaj edhe terminologjia e prdorur i nnshtrohet
standardizimit t vazhdueshm.Ky punim ka pr qllim njohjen me rrjetat optike, historin e tyre, topologjin,
terminologjin, teknologjit, arkitekturn si dhe trendet.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
4/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe4/25
Faqe4/25
Historia e Rrjetave Optike
Prdorimi i drits pr qllime komunikuese ka prejardhje t lasht nse flasim pr
komunikime optike. Roli i drits n sistemet e vjetra ka qen q sinjali i koduar t jet i
dukshm n mnyr q t mund ta interpretojn stacionet pranuese. Komunikimet n
prgjithsi kaluan n faza t ndryshme t zhvillimit dhe teknologjive (komunikimet
elektrike, komunikimet mikrovalore) derisa n gjysmn e dyt t shekullit XX u kuptua
q prdorimi i valve optike mund t sjell prftime n telekomunikacion. Zbulimi i laserit
dhe demonstrimi i tij n vitin 1960 bri zbulimin e par n kt drejtim duke lindur
burimet optike. Por nevojiteshin edhe t gjendeshin mediumet e prshtatshme optike q
do t bnin prcjelljen e ktyre valve optike. N vitin 1966 u pranua se fijet optike mund
t jen zgjidhja m e mir pr t br transmetimin e drits. Problemi kryesor n fillimishin humbjet e mdha n fijet optike. Por me zbulimin e laserve GaAs humbjet n fijet
optike u reduktuan n mas t madhe dhe distancat transmetuese u rriten nga 10 n 10000
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
5/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe5/25
Faqe5/25
km q solln n rritjen e prdorimit t komunikimeve optike si n domenin eksperimental
ashtu edhe n at komercial. Progresi i arritur n periudhn 25-vjeare nga 1975 deri me
2000 mund t grupohet n disa gjenerata. Figura 1 paraqet rritjen e prodhimit BL (Bits
pr seconds in length) gjate ksaj periudhe e matur me eksperimente t ndryshme
laboratorike. Linja e drejt tregon dyfishimin e prodhimit BL pr do vjet.
Figura 1. Rritja e prodhimit BL n periudhn 25 vjeare t gjeneratave t sistemeve valore t
drits.
Gjenerata e par e komunikimeve optike operuan afr 0.8 m dhe prdoren
gjysmpruesit GaAs. Ato operonin me shpejtsi 45 Mb/s dhe lejonin distancat n mes
t repetitorve deri n 10 km. Kjo distanc mu n fillim paraqiste nj prparim t madh
n krahasim me distancat prej 1 km t kabllove koaksiale.
Gjenerata e dyt e komunikimeve optike u realizua n fillim t viteve 80-ta dukeprdorur InGaAs gjysmpruesit dhe duke operuar n gjatsin valore prej 1.3 m.N
fillim sistemet e gjenerats s dyt ishin t limituar deri n shpejtsit 100Mb/s pr shkak
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
6/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe6/25
Faqe6/25
t dispersionit n fijet shummodshe. Ky kufizim u mnjanua me prdorimin e fijeve
optike single-mode (njmodshe). N fund t ksaj gjenerate u arrit q komunikimet
optike t ken shpejtsit deri n 1.7 Gb/s dhe distanca n mes t repetitorve deri n 50
km.
Gjenerata e tret e komunikimeve optike operonin n 1.55 m. Problemn fillim
paraqiste dispersioni i madh i fijeve optike afr 1.55 m.N fund t ksaj gjenerate u
arrit n sisteme optike me shpejtsi prej 4-10 Gb/s duke e rritur distancn e transmetimit
deri n 100 km.
Gjenerata e katrt e sistemeve optike u shnua me prdorimin e amplifikimit optik
pr t rritur distancn e repetitorve si dhe me prdorimin e multipleksimit t gjatsive
valore (angl. Wavelength-Division Multiplexing-WDM) pr t rritur shpejtsin e
transmetimit. Paraqitja e WDM-s filloi nj revolucion dhe solli deri t lindja e sistemeve
optike me shpejtsi deri n 10 Tb/s. Teknologjia WDM do t shpjegohet n pika t
shkurtra m von n kt punim.
Gjenerata me e re, ajo e tanishmja, e pesta e rrjetave optike sht e okupuar me
zgjerimin e gjatsis valore n t ciln operojn sistemet WDM. Brezi me i prdorur i
ashtuquajtur C band n t cilin veprojn sistemet WDM sht zgjeruar n S bandin dhe L
bandin. Me lindjen e fijeve t reja t ashtuquajtura fijet e terura optike (dry fiber) jan
zvogluar humbjet n regjionin prej 1.30 deri n 1.65 m t gjatsis valore. Kto fijeoptike si edhe prdorimi i metodave t reja t amplifikimit mund t sjellin deri t sistemet
me disa mija WDM kanaleve.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
7/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe7/25
Faqe7/25
Edhe pse komunikimet optike (rrjetat optike) kan lindur para 25 vjetve, jan
zhvilluar shum shpejt. Ato sot ende jan duke u zhvilluar n mnyr rapide dhe kan
gjetur zbatim t madh si shkencor ashtu edhe komercial.
RRJETAT TELEKOMUNIKUESE OPTIKE
Rrjetat e para optike kan qen asinkrone ATM (Asyncronous Transfer Mode).
Mirpo ATM si protokol nuk mundi t qndroj dhe nuk i plotsonte krkesat pr
standarde q krkoheshin e posarisht zgjidhjet e bazuara n kt protokol ishin nga
prodhues t ndryshm andaj kjo paraqiste problem pr ndrlidhjen e rrjetave t ndryshme.
Nevoja e standardizimit t prdorimit t rrjetave optike solli deri t krijimi i rrjetit
optik sinkron (SONET- Synchronous Optical Network). SONET-i futi standarde t
ndryshme si ishin llojet e elementeve t rrjetit, arkitekturat e rrjetit, si dhe
funksionalitetin dhe mirmbajtjen. Ofruesit e shrbimeve t rrjetave optike tani mundnin
ti prdornin pajisjet e prodhuesve t ndryshm optik duke dhn funksionet bazike
standarde. Standardi edhe ma i ri i rrjetave optike sht SDH (Synchronous Digital
Hierarchy) sht i krijuar n njohurit e fituara nga rrjeta SONET. Edhe SDH edhe
SONET sot prdoren; SONET n SHBA dhe Kanada, ndrsa SDH n pjesn tjetr t
bots. Sot SDH gzon popullaritet edhe me t madh se SONET. SONET-i dhe SDHteoritikisht nuk parashohin kufi t transmetimit t t dhnave. Ky provokim pr
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
8/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe8/25
Faqe8/25
prdorimin e shpejtsive sa me t mdha t transmetimit paraqiste edhe krkesa t reja
pr shrbime t reja dhe trafik t ndryshm.
Teknologjit si SONET, SDH dhe ATM edhe pse prdorin fijet optike, nuk e
prdorin potencialin e plot t fijeve optike. Ato jan t kufizuara me prdorimin e
pajisjeve t ndryshme elektrike. Pr t rritur shfrytzimin e fijeve optike nevojitej nj
model i ri i rrjetave optike pr ti plotsuar nevojat pr kapacitete t mdha dhe nevoja t
tjera. Prdorimi i multipleksimit t gjatsive valore (WDM Wavelength Division
Multiplex) duke transmetuar disa sinjale optike me gjatsi valore t ndryshme n nj fije
optike paraqet teknologjin me t re t rrjetave optike. Sistemet me multipleksim valor
WDM jan m t lehta pr tu instaluar dhe mimi i tyre sht n rnie. Prdorimi i
WDM-s mund t themi se ndikoi n krijimin e rrjetave optike, dhe nj dallim me t
veant nga rrjetat telekomunikuese n prgjithsi. Dense Wavelength Division
Multiplexing (DWDM) mund t shihet si prparim teknologjik i WDM-s. Sot DWDM
sistemet mund t transmetojn 40 sinjale me shpejtsi deri n 2.5 Gb/s n brezat prej
1550 nm deri n 1565 nm. Planifikohet se n t ardhmen DWDM sistemet do t
mundsojn q t rrisin kapacitetin e transmetimin n rrjetat optike. Kto rrjeta optike
jan t bazuara n transmetimin e gjatsive valore.
ARKITEKTURA E RRJETAVE OPTIKE
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
9/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe9/25
Faqe9/25
Nga ana e arkitekturs, rrjetat optike mund t klasifikohen n tri kategorilidhjet
pik-me-pik (angl. point-to-point links), rrjetat e shprndara (angl. distribution
networks) dhe rrjetat lokale kompjuterike (angl. Local Area Nettworks-LAN).
Lidhjet pikme-pik
Lidhjet pik-me-pik paraqesin tipin m t thjesht t rrjetave optike. Roli i tyre
sht q t transmetojn informatn, n form digjitale, nga nj vend n vendin tjetr sa
m sakt q t jet e mundur. Gjatsia e lidhjes mund t ndryshoj nga me pak se nj
kilometr (rrugshkurtr- short haul) deri tek ato me mija kilometra (rruggjat- long
haul), varsisht nga aplikimi i tyre i veant. Pr shembull, rrjeta optike mund t prdoret
pr ti lidhur kompjutert n nj ndrtese ose n mes t dy ndrtesave me nj distance
relativisht t vogl (
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
10/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe10/25
Faqe10/25
Kur gjatsia e lidhjes kalon nj distanc t caktuar, p.sh prej 20-100 km varsisht
nga gjatsia valore operuese, sht e nevojshme q t kompensohen humbjet e fijeve
optike, pasi q sinjali dobsohet aq shum sa q nuk mund t detektohet n pranues.
Figura 2 paraqet dy skemat me t prdorura pr t bere kompensimin e humbjeve.
Dhnsi Regjeneratori Regjeneratori Pranuesi
Tx Tx Tx RxRx Rx
Dhnsi
Amplifikuesi Amplifikuesi
Pranuesi
Tx RxAmp Amp
a)
b)
Figura 2. Kompensimi periodik i humbjeve tek lidhjet pik-me-pik me an t a) regjeneratorve dhe b)
amplifikatorve optik
Deri me 1990, u prdoren regjeneratort optoelektronik q sinjalin e pranuar optik
e shndrrojn n sinjal elektrik dhe pastaj e regjenerojn sinjalin optik n dalje. Pas vitit
1990 zbulimi i amplifikatorve optik ndikoi n zhvillimin e komunikimeve optike.
Amplifikatort optik e prforcojn sinjalin optik n mnyre direkte pa e br
shndrrimin paraprak n sinjal elektrik. Amplifikatort optik jan posarisht t
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
11/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe11/25
Faqe11/25
prdorshm n rrjetat me WDM pr arsye t thjesht sepse mund t bjn amplifikimin e
m shum kanaleve transmetuese njkohsisht. Edhe pse jan br prova t mdha pr t
arritur rrjetat pik-me-pik optike q t trat t jen optike, shumica e sistemeve toksore
prdorin kombinimin e dy teknikave n Figurn 2 dhe bht vendosja e regjeneratorve
optoelektronik pas nj numri t caktuar t amplifikatorve optik.
Rrjetat Shprndarse (Distribution Networks)
Tek rrjetat optike nuk sht me rendsi vetm transmetimi i informatave n mes t
dy pikave por edhe shprndarja e informatave tek shfrytzuesit. Shembull i till sht
rrjeta ISDN (Integrated Services Digital Network). Rrjeta ISDN mundson shprndarjen
e nj numri t shrbimeve si p.sh telefonin, faksin, t dhnat kompjuterike dhe videon.
Distancat transmetuese jan relativisht t vogla (L
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
12/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe12/25
Faqe12/25
Nyje
Nyje
Nyje
Nyje
1 3 N
2 4 N-1
a)
b)
Figura 3. Topologjia a) Nyje dhe b) magjistrale (bus) e rrjetave t shprndara
Ne figurn 3 jan paraqitur dy topologjit kryesore pr rrjetat e shprndara. N
rastin e topologjis nyje (angl.hub), shprndarja e kanaleve bht npr nyje (hub) ku
komutatort e automatizuar i shndrrojn kanalet n domenet elektrike. Rrjetat e tilla
quhen Metropolitan-Area Networks (MAN) pasi q nyjet (hub-at) jan zakonisht t
lokalizuara npr qytete. Roli i fijeve optike n kt rast sht i ngjashm me rastin e
rrjetave pik-me-pik. Rrjetat telefonike e prdorin kt topologji pr shprndarjen e
audio kanaleve n brendsi t qyteteve. Shqetsim kryesor tek kjo topologji sht
qndrueshmria- sepse rnia e nj kablloje optike mund t ndrpren komunikimet pr
nj pjes t madhe t rrjetit.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
13/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe13/25
Faqe13/25
Ne rastin e topologjis bus, nj kabllo optike e prcjell sinjalin shumkanalsh
optik neper t gjith siprfaqen e shrbimit. Shprndarja bhet duke prdorur rubinetet
(ang tap) optike q e ndajn nj pjese t sinjalit optik deri tek shfrytzuesit. Shqetsim
kryesor tek topologjia bus sht se humbjet e sinjalit rriten eksponencialisht me numrin e
rubineteve andaj edhe kufizohet numri i shfrytzuesve q mund t shrbehen me nj bus
optik t vetm. Edhe nse humbjet e fijeve optike neglizhohen, fuqia e dhne n N
rubinetin (shih Figurn 3.) do t jet
111 NTN CCPP
Ku PT sht fuqia e transmetuar, C sht pjes e fuqis n do rubinete, dhe
paraqet humbjet e insertimit, q merret q sht e barabart n do rubinet. N nj
kalkulim t thjesht nse kemi =0.05 , C=0.05, PT=1 mW dhe PN=0.1 W na del se
N~60 qe dmth se maksimalisht 60 shfrytzues mund t lidhen n nj bus t vetm.
Zgjidhja e ktij problemi behet me prdorimin e amplifikatorve optik q mund t rrisin
fuqin optike n bus kohe pas koh duke mundsuar shprndarjen tek nj numr m i
madh i shfrytzuesve.
Rrjetat optike LAN
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
14/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe14/25
Faqe14/25
Shum aplikime t fijeve optike kan t bjn me rrjetat n t cilat nj numr i
madh i shfrytzuesve ndrlidhen n nj siprfaqe me t vogl n mnyr q t
shkmbejn informata n mes veti. Rrjetat e tilla jan t njohura si rrjetat lokale (LAN).
Pasi q distancat transmetuese jan t vogla (
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
15/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe15/25
Faqe15/25
Figura 4 paraqet topologjit unaz dhe yll t rrjetave optike LAN. N topologjin
unaz nyjet e njpasnjshme lidhen njra me tjetrn me lidhje pik-me-pik pr t
formuar kshtu unazn e mbyllur. Secila nyje mund t pranoj dhe transmetoj shnimet.
Secila nyje monitoron n unaz dhe dgjonpr adresn e vet dhe nse tokeni (numri i
definuar i bitve) sht adresuar pr tek ajo nyje ather bhet pranimi. Prdorimi i
topologjis unaz n rastin e rrjetave LAN me fije optike ka gjetur prdorimin me t
madh n nj rrjet standarde t njohur me emrin FDDI (Fiber Distributed Data
Interface).FDDI shpesh prdoret si backbone lidhje me kapacitet t madh pr shkak t
prkrahjes se saj t kapaciteteve t mdha dhe distancave me t gjata sesa lidhjet e bakrit.
FDDI prdor arkitekturn dy unazore me trafikun e bartur n drejtime t kundrta. Dy
unazat jan t prbra nga unaza primare dhe ajo sekondare. Gjat veprimit normal,
unaza primare prdoret pr transmetimin e t dhnave, ndrsa unaza sekondare mbetet e
lir. Roli i unazs sekondare sht q t mundsoj qndrueshmrin e madhe dhe
sigurin. Figura 5 paraqitet FDDI rrjeta me unaza primare dhe sekondare.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
16/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe16/25
Faqe16/25
Primar
Sekondar
Koncentratori
Figura 5. FDDI prdor komutimin primar dhe sekondar
FDDI prdor fijet optike si medium transmetues primar, por mund t punoj
edhe me fije t bakrit dhe ather kjo rrjet quhet CDDI (Copper-Distr ibuted Data
Interface). Fijet optike prdoren pr shkak t prparsive t tyre ndaj kabllove t bakrit,
para s gjithash pr shkak t siguris, qndrueshmris dhe efikasitetit pr arsye se fijet
optike nuk transmetojn sinjalet elektrike q jan t ndjeshme ndaj interferencs s
frekuencave t radios (RFI) dhe interferencs elektromagnetike (EMI).
FDDI prdor dy tipa t fijeve optike: njmodshe dhe shummodeshe. Modi
sht rrezja e drits q hyn n fijen optike n knd t caktuar. Fijet shummodsheprdorin LED-in si gjenerator t sinjalit t drits, gjersa fija njmodeshe prdor Lasert.
Fijet shummodshe mundsojn modet e shumfishta t drits q t prcillen neper fije
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
17/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe17/25
Faqe17/25
optike. Kto mode hyjn n fije n knde t ndryshme, ato edhe do t arrijn n fund t
fijes n koh t ndryshme. Kjo veti sht e njohur me emrin dispersioni modal.
Dispersioni modal e kufizon brezin lshues dhe distancat q mund t arrihen me fijet
shummodshe. Andaj, rrjetat me fije shummodshe zakonisht prdoren pr lidhje n
kuadr t ndrtess ose n distanca t vogla gjeografike.
Fijet njmodshe mundsojn vetm nj mod t drits t prcillet npr fije
optike. Pr arsye se prdoret vetm nj mod i drits dispersioni modal t kto nuk sht i
pranishm. Andaj, fijet njmodeshe mundsojn lidhjet n rrjeta optike n distanca
shume me t mdha dhe zakonisht prdoren pr ndrlidhje n mes t ndrtesave apo pr
lidhjet n distanca m t mdha gjeografike
Nj modeshe
Shum modeshe
Burimi
LED
Burimi
Laser
Figura 6. Burimi i drits tek fijet njemodshe dhe shummodshe
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
18/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe18/25
Faqe18/25
N topologjin yll t gjitha nyjet jan t lidhura me lidhje pik-me-pik me nyjn
qendrore (hubin qendror) duke formuar kshtu yllin. Kto rrjeta LAN mund t ndahen n
rrjeta LAN aktive yll ose rrjeta LAN pasive yll varsisht nga ajo se nyja qendrore sht
pajisje pasive ose aktive. N konfigurimin aktiv yll t gjitha sinjalet marrse shndrrohen
n sinjale elektrike n nyjn qendrore. Veprimet komutuese po ashtu mund t bhen n
nyjn qendrore pasi q shprndarja e sinjaleve behet n domenin elektrik.
N konfigurimin pasiv yll shprndarja e sinjaleve behet n domenin optik
me an t pajisjeve si jan iftuesit optik. Pasi q sinjali nga nj nyje shprndahet tek
m shume nyje, fuqia e transmetuar n seciln nyje varet nga numri i shfrytzuesve.
Ngjashm si n rastin e topologjis bus, numri i shfrytzuesve n rrjetat LAN pasive yll
sht i kufizuar nga humbjet q ndodhin pr shkak t rubineteve. Pr nj iftues yll ideal
NxN, fuqia e cila arrin n seciln nyje sht PT/N (nse nuk merren parasysh humbjet e
transmisionit) pasi q fuqia e transmetuar PT shprndahet n mnyr t barabarte tek N
shfrytzues. Pr nj rrjete LAN pasive yll duke marr parasysh edhe humbjet e insertimit
fuqia n rubineten N jepet me shprehjen:
N
TN NPP2log)1)(/(
Nse si n rastin e analizs s topologjisbus marrim =0.05, PT=1 mW, dhe
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
19/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe19/25
Faqe19/25
PN=0.1 , N mundt marr vlera ~500. Nse krahasohet kjo vlere e N me N=60 t fituar
n rastin e topologjis bus shohim se ajo pr disa here sht me e madhe. Vlera e madhe e
N e bn topologjin yll mjaft atraktive pr aplikimin e tyre ne rrjetat LAN optike.
Prdorimi i fijeve optike dhe mundsit e tyre pr te bartur kapacitet t madh t dhnave
se fundi ka gjetur zbatim t madh komercial n rrjetat e ashtuquajtura Metro Ethernet.
Metro Ethernet paraqet zgjerimin e rrjetave Ethernet LAN n siprfaqe t qyteteve
(metropolitan). Kto rrjeta posarisht jan t efektshme pr lidhjen e lokacioneve te
shprndara t korporatave (KEK, PTK, Bankat etj). Kjo mundsi dhe mundsia e
kapacitetit t zgjeruar sht edhe ajo q e ka shtyr ofruesin e shrbimeve kosovar IPKO
t bj nj implementim t nj rrjete te till duke prdorur kabllot optike. Nj prshkrim i
shkurtr i puns q ka br IPKO sht dhne n Shtojcn A.
RRJETAT PASIVE OPTIKE ( PASSIVE OPTICAL NETWORKS) PON
Njra ndr debatet aktuale n fushn e rrjetave optike ka t bj me t
ashtuquajturat rrjetat pasive optike (PON- Passive Optical Networks). Shum kompani
komerciale sot promovojn PON si zgjidhje pr vendbanimet e banuara me dendsi. Pr
kt arsye n kt punim do ti japim nj vshtrim t shkurtr pr PON.Shumica e rrjetave telekomunikuese aktuale jan t bazuar n komponentet aktive
tek ofruesit e shrbimeve dhe pikave terminuese tek shfrytzuesit. Me komponent aktive
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
20/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe20/25
Faqe20/25
nnkuptojm pajisjet q kan nevoj pr energji t ndonj lloji, dhe kan procesor,
memorie ose pajisje t tjera q jan aktive dhe e prpunojn informatn npr rrugt
transmetuese.
N Rrjetat Pasive Optike (PON) t gjitha pajisjet aktive n mes t Zyrs Qendrore
(Central Office) dhe lokacionit t shfrytzuesit eliminohen dhe n vend t tyre n rrjete
futen pajisjet pasive optike q e prcjellin trafikun n baz t ndarjes t sinjalit optik deri
tek shfrytzuesi. Ndrrimi i pajisjeve aktive me ato pasive iu mundson ofruesve t
shrbimeve shpenzime me t vogla pr energjin e duhur dhe mirmbajtjen e pajisjeve
aktive n qarkun transmetues. Ndarsit optik dhe iftuesit optik jan pajisje pasive q
mundsojn kalimin ose pengimin e drits, ato nuk kan krkesa pr energji dhe ndonj
prpunim t atij sinjali q e zvoglon kohn dhe aktivitetet e mirmbajtjes s ofruesit t
shrbimeve.
N zgjidhjet komerciale PON sht sistem i cili e sjell kabllon optike dhe sinjalet gati
deri tek shfrytzuesit. Zakonisht jan lidhje pik-me-shum pika q prdorin ATM ose
Ethernetin. Varsisht nga ajo se ku PON terminohet, sistemet mund t jene Fiber-to-the-
curb (FTTC), Fiber-to-the-building (FTTB) ose Fiber-to-the-home (FTTC).
Rrjeta Pasive Optike (PON) prbehet nga terminuesi i linjs optike OLT (optical lineterminator) i cili gjendet n Zyrn Qendrore (Central Office CO) dhe nj numr i
terminaleve t rrjets optike ONT(optical network terminals) q gjinden n lokalet e
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
21/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe21/25
Faqe21/25
shfrytzuesve. N mes t tyre gjendet rrjeta shprndarse optike ODN (optical
distribution network) e prbr nga fijet optike dhe ndarsit dhe iftuesit pasiv optik.
Figura 7. Nj shembull i rrjetave pasive optike (PON)
Si shihet n figurn 7 n rrjetin PON nj kabllo optike mund t vij nga ofruesi i
shrbimeve deri n nj ndarje, e pastaj fijet e veanta optike mund t shprndahen nga
kablloja kryesore deri tek ndrtesat apo shtpit duke prdorur ndarsit apo iftuesit pasiv
optik. Kjo mundson q nj kabllo optike relativisht e kushtueshme t ndahet deri tek
shfrytzuesit e shumt, duke zvogluar shpenzimet e gjithmbarshme t ofruesit t
shrbimeve. Alternativ e ksaj lidhje sht q do shfrytzues (ndrtese, shtpi) t kt
kabllon e vet optik q vetvetiu prfshin shpenzime shum m t mdha.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
22/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe22/25
Faqe22/25
Kabllo optik kryesor n rrjetin PON mund t veproj n 155 Mb/s, 622 Mb/s, 1,25
Gb/s ose 2.5 Gb/s duke prdorur teknologjit APON/BPON, EPON ose GPON. Brezi i
alokuar pr do shfrytzues nga ky brez total mund t caktohet t jet statik ose dinamik
pr t prkrahur komunikimet e zrit, shnimeve dhe t videos.
N PON kablloja optike nga ofruesi i shrbimeve mund t shrbej 16, 32 ose m
shum ndrtesa duke prdorur ndarsit pasiv optik dhe duke prdorur PON protokolet q
kontrollojn drgimin dhe transmetimin e sinjalit npr linjat shprndarse.
Procesi i transmetimit t shnimeve n drejtim t shfrytzuesve dallon nga procesi i
transmetimit t shnimeve n drejtim t Zyrs Qendrore. T dhnat drejt shfrytzuesve
transmetohen nga OLT deri t secili ONT, dhe do ONT i prpunon shnimet q jan
destinuar pr t duke prputhur adresn me kokn e protokolit transmetues.
Trafiku nga shfrytzuesit sht m i komplikuar pr shkak se mediumi ndahet.
sht e nevojshme q t koordinohet transmetimi nga do ONT deri tek OLT n mnyr
q t mnjanohen konfliktet (angl. collision). Ky trafik transmetohet n prputhje me
mekanizmat e kontrollit n OLT, duke prdorur protokolin TDMS (time division multiple
access) n t cilin koha e caktuar e transmetimit i ndahet do ONT. Kto koh jan t
sinkronizuara n mnyr q transmetimet mos t bien n konflikt njra me tjetrn.
Ekzistojn PON teknologji t ndryshme por ktu vetm do ti prmendim emrat e tyre:
Broadband PON (BPON) ATM PON (APON)
Ethernet PON (EPON)
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
23/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe23/25
Faqe23/25
Gigabit PON (GPON)
Dizajnimi i rrjetave Optike
Dizajnimi i rrjetave optike krkon kuptimin e kufizimeve q shkaktojn humbjet,
disperzioni dhe jolineariteti i fijeve optike. Analiza e hollsishme e t gjith parametrave
sht e gjat dhe n kt punim seminarik do ti shqyrtojm dy parametra kryesor q
kalkulohen pr dizajnimin e rrjetave optike e q jan: buxheti i fuqis s lidhjes s
sistemit (angl. system power link budget- link budget) dhe buxheti i kohs s rritjes s
sistemit (angl. system rise time budget-bandwidth budget).
Qllimi i buxhetit t lidhjes sht q t siguroj se sasia e duhur e energjis do t
arrij n marrs pr t mundsuar performancat e pranueshme n sistemin optik. N nj
sistem optik t dhn se n figurn 8, humbjet totale dhe Fuqia mesatare e transmetuar
jepen me shprehjet:
Humbjet TotaleLT=f+lc+lsp
Pt=P0+LT+SM
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
24/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe24/25
Faqe24/25
Figura 8. Sistemi optik me bashkues dhe iftues
Ku P0- sht ndjeshmria e pranuesit
LT- humbjet totale n kanal
lc - humbjet e konektorve
lsp- humbjet e bashkuesve
SMmargjina e sistemit e cila paraqet fuqin ashtu q parametrat e sistemit mos t
paraqesin probleme n performancat e sistemit.
Qllimi i buxhetit t shpejtsis se rritjes (buxhetit t brezit) sht t siguroj se
sistemi optik do t mund t operoj n mnyr t duhur n kapacitet t caktuar. Edhe nse
komponentt individuale t sistemit (dhnsi, kanali, pranuesi) e tejkalojn kapacitetin e
caktuar, mund t ndodh q sistemi nuk do t mund t operoj n at kapacitet. Koha e
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
25/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe25/25
Faqe25/25
rritjes tsysdefinohet si koha n t ciln sinjali arrin prej 10% deri n 90% t vlers s tij
finale kur sinjali hyrs ndrrohet (Fig 9).
Sitemi linear
(qarku RC)
Figura 9. Koha e rritjes n nj sistem linear i prafruar me qarkun RC
Koha totale e rritjes jepet me shprehjen
5.022int2int25.0
1
2
draers
N
i
isys tttttt
Pr nj qark RC , Brezi B sht dhn me shprehjen
RCB
2
1
Ndrsa tsyspr nj qark t till sht dhn me shprehjen
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
26/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe26/25
Faqe26/25
RCRCtsys 2.2)9(ln
Nga dy ekuacionet e msiprme fitojm lidhjen n mes t tsys dhe B
35.0
35.02.2
Bt
apo
BRCt
sys
sys
Ky raport varet nga raporti i Brezit B me kapacitetin R q varsisht nga formati digjital i
sinjalit sht i ndryshm . Duke ditur se pr RZ formatin R=B=1/ , ndrsa pr formatinNRZ , R=B=1/2, ather gjat dizajnimit t sistemeve me fije optike duhet siguruar se
tsyst jete m e vogl se kjo vlere maksimale , pra
NRZformatinpr/75.0
RZformatinpr/35.0
B
Btsys
Si tham edhe n fillim dizajnimi i rrjetave me fije optike prfshin zgjedhjen me t mirt shum parametrave q kan t bjn me dhnsit, vete fijet optike, amplifikatort dhe
pranuesit. Disa nga parametrat e llogaritur bjn prafrimin q i ndihmon dizajnuesit e
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
27/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe27/25
Faqe27/25
sistemeve. Mirpo, qasje m e mir pr modelimin e rrjetave optike jan ato q prdorim
simulimet kompjuterike. T gjitha sistemet moderne t sotme optike dizajnohen duke
prdorur simulimet kompjuterike dhe numr i madh i tyre sht i disponueshm n treg.
Menaxhimi i Rrjetave Optike
Njra ndr shtjet me t rndsishme dhe m t vshtira sht menaxhimi i
rrjetave optike, sepse prfshin performancat, rivendosjen dhe shrbimet e ndryshme.
Menaxhimi i rrjetave optike prfshin teknologjin e monitorimit dhe konfigurimit t tyre.
Zakonisht prfshin pes lami: menaxhimin e konfigurimit, menaxhimin e gabimeve,
menaxhimin e performances, menaxhimin e llogarive dhe menaxhimin e siguris. Edhe
pse menaxhimi i rrjetave sht tem shum e gjer pr tu diskutuar n kt punim
seminarik, do ti prmendim vetm disa shtje me rendsi. N rrjetat optike sht me
rendsi se rol t rndsishm n menaxhimin e tyre sht edhe prfshirja e shtress optike
n modelin shumshtresor. Tek rrjetat optike menaxhimi i rrjetave optike bhet me veglat
e veanta q ofruesit e shrbimeve i krijojn pr kt arsye t njohura me emrin NMS(Network Management System). Pa NMS sht shum vshtire q t gjinden gabimet dhe
konfliktet q mund t ekzistojn tek rrjetat optike.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
28/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe28/25
Faqe28/25
Prve menaxhimit t arkitekturs komplete t rrjetave, NMS duhet q t monitorojn
performancat e sinjaleve pr do gjatsi valore. NMS t rrjetave optike duhet tiu
ndihmojn ofruesve t shrbimeve n gjetjen dhe prmirsimin e gabimeve duke br
izolimin e pjesve ose sinjaleve si dhe duke br gjetjen me t lehte t lokacionit t
gabimeve. Pasi q numri i gjatsive valore t bartura n sistemet optike moderne rritet,
sht shum me rendsi pr ta pasur nj metod inteligjente pr ti monitoruar t gjitha.
Pr kt arsye prodhuesit mundohen q t krijojn sisteme automatike pr menaxhimin e
rrjetave optike. Duke automatizuar t gjitha aspektet e menaxhimit t rrjetave optike si
lokalisht ashtu edhe n distanc, administratoret e sistemit mund t organizojn dhe
mirmbajtjen e mir t sistemeve optike.
KONKLUZION
Qllimi final i zhvillimit t rrjetave optike duke prdorur teknologjit e avancuaradhe prmirsimin e komponentve t rrjetave optike (Amplifikatort optik me erbium t
varfruar, lasert me brez t ngushte, rrjetat e Bragg-ut, filmat e holl, Add/Drop
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
29/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe29/25
Faqe29/25
Multipleksert, Komutuesit Optik, Konvertuesit optik) si dhe menaxhimi m i avancuar
i rrjetave optike sht kalimi n rrjetat e tra optike (all-optical networks).
Efekti i shtress se re optike n rrjetat telekomunikuese sht i habitshm. Mund
t matet n dy mnyra- efekti ekonomik dhe mundsia pr t ofruar shrbime t reja.
Teknologjia e shtress optike do ta rris kapacitetin e rrjetave, duke mundsuar ofruesit e
shrbimeve transmetimin e trafikut me dhjetra her m shum npr infrastrukturn e
njjt optike. Kjo do t sjell deri t zvoglimi i mimeve dhe se kapaciteti i transmetimit
do t jet m i shfrytzueshm. Sot praktikisht prdorimi i rrjetave optike ka prdorim t
gjere. Gati t gjith ofruesit e shrbimeve telekomunikuese kan n prdorim fijet optike.
N t ardhmen pritet edhe prdorimi i rrjetave optike deri n shtpi t shfrytzuesve sepse
kjo teknologji sht ende e shtrenjt pr nj gj t till (krkesa t mdha ka n Japoni
dhe Koren Jugore). Shum rrjeta sot prdorin fijet optike si CCTV, ofruesit e
shrbimeve t Internetit i prdorin pr t mundsuar kapacitet t madh transmetues dhe
shrbime t ndryshme, forcat ushtarake prdorin fijet optike pr shkak t siguris sepse
jan vshtir pr tu prgjuar etj, andaj mund t themi lirisht se sht nj teknologji
aktuale dhe e s ardhmes.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
30/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe30/25
Faqe30/25
SHTOJCA A
Metro Ethernet Rrjeti i IPKO-s
Unaza e par optike ne realizim ne Kosove ne siprfaqe t qytetit sht duke u
br nga IPKO. N baz t marrveshjes s arritur me KEK-un, IPKO prdor kanalet e
KEK-ut pr t br shtrirjen e kabllove optike n qytetin e Prishtins. Unaza sht e
realizuar n drejtim nga Qendra Operative e IPKO-s (NOC) n ndrtesn e RTK-s,
vazhdon tek Pallati i Rinis, lidhet me Qafen, shkon n drejtim t Toskanes dhe kthehet
prap n NOC t IPKO-s (ndrtesa e RTK-s-shih figurn n vijim). IPKO prdor kabllo
njmodshe me 48 fije (4 tuba x 12 fije) dhe kabllo shummodshe q tek klientt
drgohen me 12 fije. Klienti prdor vetm dy fije, ndrsa 10 fijet tjera mbahen t
rezervuara pr lidhjet e reja n afrsi t klientve ekzistues. Humbjet e matura nga IPKO
jan pr fijet njmodshe 0,25 dB/km, ndrsa zbatimi praktik i fijeve shummodshe nuk
lejon zgjatjen e fijes m shume se 2 km n distanc. Fijet njemodeshe jan 9/125 m ,
ndrsa ato shummodshe 50/125 m. Kapaciteti kryesor i backone-it sht 10Gb/s,
ndrsa tek klienti ofron lidhjet prej 100 Mb/s. Komutatort e shfrytzuar jan t
prodhuesit CISCO, dhe n fund tek klienti prdoren Konvertort Optik TrenDre Fiber
Media Converter.
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
31/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe31/25
Faqe31/25
Komutarort Optik n IPKO
Konvertuesit optik elektrik tek klientt
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
32/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe32/25
Faqe32/25
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
33/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe33/25
Faqe33/25
FJALORTHI
-
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
34/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe34/25
Faqe34/25
LITERATURA
1. Fiber-Optic Communications Systems. Third Edition, Gowind P.Agrawal, John Wiley & Sons, INC. 2002
2. Understanding Optical Communications, First Edition, Harry J.R.Dutton, IBM , 1998
3. Optical Networks, Web ProForum Tutorials, InternationalEngineering Consortium,http://www.iec.org
4. FIBER OPTICS, Technicians Manual, Second Edition, Jim Hayes,Delamar Thomson Learning, 2001
5. Optical Fibre Communication System. Lecture Notes, Z. Ghassemloy,Sheffield Hallam University, UK.
6. OptoElektronika, Dr. Nebi Caka, Universiteti i Prishtins, 1996.
7. Komunikimet Optike, Dr. Nebi Caka, Shnime nga Ligjratat, 2006.
8. http://www.ponforum.org
9. http://www.ietf.org
http://www.iec.org/http://www.iec.org/http://www.iec.org/http://www.ponforum.org/http://www.ponforum.org/http://www.ietf.org/http://www.ietf.org/http://www.ietf.org/http://www.ponforum.org/http://www.iec.org/ -
8/11/2019 1394926344wpdm_2005.Rrjetat Me Fije Optike
35/35
UNIVERSITETI IPRISHTINES Punim Seminarik FIEK
RR
JE
TA
T
OP
TI
KE
Faqe35/25
Faqe35/25