Nghiên cứu điều khiển nghẽn mạng trong obs bằng phương pháp làm lệch hướng đi

  • 76 trang
  • file .docx
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
LÊ THỊ TOÁN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN NGHẼN MẠNG TRONG OBS
BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI.
HẢI PHÒNG - 2015
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
LÊ THỊ TOÁN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN NGHẼN MẠNG TRONG OBS
BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI.
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG; MÃ SỐ: D52027
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn: ThS. Trương Thanh Bình
HẢI PHÒNG – 2015
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đồ án này em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của
Ths. Trương Thanh Bình và các bạn trong lớp DTV52 – DH1.
Đầu tiên , em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Ths. Trương Thanh Bình ,
người đã dành rất nhiều thời gian hướng dẫn và giúp em hoàn thành đồ án này.
Em cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Hàng Hải cùng các
thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử đã tạo điều kiện cho em học tập và hoàn
thành khóa học.
Em xin cảm ơn các bạn trong lớp DTV52 – DH1 đã giúp đỡ em rất nhiều
trong quá trình học tập.
Do kiến thức của em còn hạn chế nên đồ án của em còn nhiều thiếu sót.
Em rất mong nhận được ý kiến cũng như góp ý của thầy cô và các bạn để đồ án
của em được hoàn thiện hơn.
i
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là do em thực hiện.
Nếu có bất cứ vấn đề nào xảy ra em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Hải Phòng , ngày 18 tháng 11 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Toán
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................ii
MỤC LỤC............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU............................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.............................................................................vii
MỞ ĐẦU...............................................................................................................1
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN QUANG.........................3
1.1. Quá trình phát triển của mạng thông tin quang.........................................3
1.1.1. Các thế hệ của mạng thông tin quang.................................................3
1.1.2. Các công nghệ chuyển mạch quang trong thông tin quang................4
1.2. Mạng quang định tuyến bước sóng WRN................................................4
1.3. Chuyển mạch gói OPS..............................................................................5
1.4. Chuyển mạch chùm quang OBS...............................................................6
1.5. Nghẽn trong mạng chuyển mạch chùm quang..........................................6
CHƯƠNG II : MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG OBS.......................9
2.1. Tổng quang về mạng chuyển mạch chùm quang OBS.............................9
2.2. Kiến trúc mạng OBS...............................................................................11
2.2.1. Bộ định tuyến lõi..............................................................................12
2.2.2. Bộ định tuyến biên............................................................................13
2.2.3. Kiến trúc mạng chuyển mạch chùm quang OBS dạng mắc lưới......14
2.2.4. Kiến trúc mạng chuyển mạch chùm quang OBS dạng vòng nút......15
2.3. Các thành phần trong mạng chuyển mạch chùm quang OBS.................17
2.3.1. Thiết bị đầu cuối đường dây OLT....................................................17
2.3.2. Bộ xen / rẽ quang OADM.................................................................17
2.3.3. Bộ nối chéo quang OXC...................................................................19
2.3.4. Bộ khuếch đại quang........................................................................20
2.4. Các phương thức điều khiển trong mạng chuyển mạch quang OBS......21
iii
2.4.1. Phương thức điều khiển TAG...........................................................21
2.4.2. Phương thức điều khiển TAW..........................................................22
2.4.3. Phương thức điều khiển IBT............................................................22
2.4.4. Phương thức điều khiển RFD...........................................................23
2.5. Các giao thức sử dụng điều khiển tài nguyên OBS................................23
2.5.1. Giao thức JIT....................................................................................23
2.5.2. Giao thức JET...................................................................................24
2.6. Các giải pháp điều khiển nghẽn..............................................................25
2.6.1. Bộ đệm quang...................................................................................25
2.6.2. Biến đổi bước sóng...........................................................................26
2.6.3. Phân mảnh burst...............................................................................27
2.6.4. Làm lệch hướng đi............................................................................27
CHƯƠNG III : GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS
BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI..........................................29
3.1. Đặt vấn đề...............................................................................................29
3.2. Thuật toán định tuyến lệch hướng..........................................................29
3.2.1. Cơ sở lý thuyết..................................................................................29
3.2.2. Tính toán tuyến lựa chọn..................................................................31
3.2.3. Phương pháp định tuyến lệch hướng................................................34
3.2.4. Cấu trúc kiểm tra..............................................................................36
3.3. Công thức xác định lưu lượng nguồn và xác suất chùm suy hao...........38
3.4. Kết quả mô phỏng và đánh giá...............................................................40
KẾT LUẬN.........................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................45
PHỤ LỤC............................................................................................................46
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
ATM Asynchronous Transfer Mode - Chế độ truyền không đồng bộ
AON All Optical Network - Mạng toàn quang
BA Burst Assembler - Sắp xếp chùm
CPG Control Packet Generalor - Máy phát gói điều khiển
DWDM Dense WDM - WDM mật độ cao
DR Delay Reservation - Đăng ký trễ
FDL Fiber Delay Line - Đường dây trễ quang
HDTV High Difinition Television - Truyền hình độ phân giải cao
IBT In-Band-Terminater - Phương thức IBT
IP Internet Protocol - Giao thức Internet
JET Just Enough Time - Giao thức JET
JIT Just In Time - Giao thức JIT
NACK Negative Acknowledget - Gói xác nhận
OCS Optical Circuit Switch - Chuyển mạch kênh quang
OBS Optical Burst Switch - Chuyển mạch chùm quang
OADM Optical Add-Drop Multiplexer - Bộ ghép kênh xen – rẽ quang
O/E/O Optical/Electricity/Optical - Chuyển đổi quang/điện/quang
OLT Optical Line Termination - Thiết bị đầu cuối đường dây quang
OPS Optical Packet Switch - Chuyển mạch gói quang
OXC Optical Cross-Connect -Kết nối chéo quang
OSC Optical Supervisory Channels - Kênh giám sát quang
QOS Quality of service - Chất lượng dịch vụ
RFD Reserve-a-Fixed-Delay - Đăng ký trễ cố định
RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập tạm thời
SONET Synchronous Optical Network - Mạng quang đồng bộ
SCU Switch Control Unit - Khối điều khiển chuyển mạch
TAG Tell And Go - Phương thức TAG
TAW Tell And Wait - Phương thức TAW
v
WADM Wavelenghth Add-Drop Multiplexer - Ghép kênh thêm bớt theo
bước sóng
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hình Tên hình Trang
1 Hình 1.1. Sự phát triển của mạng thông tin quang. 3
2 Hình 1.2. Sơ đồ mạng quang định tuyến bước sóng. 5
3 Hình 1.3. Sơ đồ khối một bộ chuyển mạch gói quang. 5
4 Hình 2.1.Sơ đồ nguyên lý của chuyển mạch chùm quang. 8
5 Hình 2.2. Sơ đồ kiến trúc mạng chuyển mạch chùm quang 10
OBS.
6 Hình 2.3. Bộ định tuyến lõi. 11
7 Hình 2.4. Bộ định tuyến biên. 12
8 Hình 2.5. Kiến trúc của OBS dạng mắc lưới. 13
9 Hình 2.6. Kiến trúc của OBS dạng vòng nút. 14
10 Hình 2.7. Kiến trúc của một nút OBS 15
11 Hình 2.8. Sơ đồ thiết bị đầu cuối đường dây OLT. 16
12 Hình 2.9. Vai trò của bộ xen / rẽ quang. 17
13 Hình 2.10. Các chức năng chính của OXC. 18
14 Hình 2.11. sơ đồ bộ khuếch đại quang. 19
15 Hình 2.12. Phương thức TAG. 20
16 Hình 2.13. Phương thức TAW. 21
17 Hình 2.14. Quá trình hoạt động của giao thức JIT. 22
18 Hình 2.15. Quá trinhg hoạt động của giao thức JET. 23
19 Hình 2.16. Giải quyết tranh chấp bằng việc sử dụng bộ đệm 24
FDL.
20 Hình 2.17. Giải quyết tranh chấp bằng việc biến đổi bước 25
sóng.
21 Hình 2.18. Giải quyết tranh chấp bằng việc làm lệch hướng đi. 27
22 Hình 3.1. Mạng OBS với kĩ thuật làm lệch hướng đi. 29
23 Hình 3.2. Lược đồ thuật toán. 30
24 Hình 3.3. (a) Trường ưu tiên ở gói điều khiển; (b) Lớp ưu 31
vii
tiên ở đầu vào.
25 Hình 3.4. Ảnh hưởng của định tuyến lệch hướng. 33
26 Hình 3.5.Phương pháp định tuyến lệch hướng. 34
27 Hình 3.6. cấu trúc kiểm tra khi Wh = 1. 37
28 Hình 3.7. Lưu lượng đầu vào tại nút nguồn. 37
29 Hình 3.8. Sơ đồ mạng ảo. 39
30 Hình 3.9. Kết quả so sánh khi có và không sử dụng FDL. 39
31 Hình 3.10. Kết quả khi sử dụng FDL khác nhau 40
32 Hình 3.11. Kết quả so sánh khi thay đổi khoảng thời gian tạo 41
chùm.
33 Hình 3.12. Kết quả khi sử dụng FDL = 60 ms và thay đổi 42
thời gian tạo chùm.
viii
MỞ ĐẦU
Hiện nay, nền kinh tế toàn cầu phát triển mạnh mẽ kéo theo nhu cầu sử
dụng mạng thông tin ngày càng cao của người dùng. Do đó, đòi hỏi phải có một
hệ thống truyền đi được lượng dữ liệu lớn với tốc độ truyền cao và băng tần rộng.
Một giải pháp được đưa ra là việc sử dụng sợi quang kết hợp với kỹ thuật ghép
kênh phân chia theo bước sóng WDA để cung cấp tốc độ truyền liệu nhanh hơn
nhằm đáp ứng được tốc độ phát triển vượt bậc của lưu lượng mạng. Mục tiêu
trong tương lai là xây dựng được một mạng mà dữ liệu cần gửi đi được gửi hoàn
toàn trong miền quang còn gói điều khiển được gửi trong miền điện. Vì thế, các
công nghệ chuyển mạch quang được đề xuất như công nghệ chuyển mạch gói
quang OPS, chuyển mạch kênh quang WRN và công nghệ chuyển mạch chùm
quang OBS. Trong đó, chuyển mạch chùm quang OBS là sự cân bằng giữa mạng
chuyển mạch gói quang OPS và mạng chuyển mạch kênh WRN. Chuyển mạch
chùm quang đáp ứng được yêu cầu truyền đi một lượng dữ liệu lớn với tốc độ
truyền cao, do đó nó là một công nghệ hứa hẹn trong tương lai.
Trong đồ án này, em tập trung tìm hiểu về mạng chuyển mạch quang
OBS, đi sâu vào tìm hiểu và mô phỏng phương pháp làm lệch hướng đi để giải
quyết nghẽn trong mạng OBS. Mục đích là tìm ra cách giải quyết tốt nhất khi
xảy ra tranh chấp dữ liệu sao cho xác suất chùm suy hao nhỏ nhất có thể. Nội
dung đồ án gồm 3 chương :
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN QUANG.
CHƯƠNG II : MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG OBS.
CHƯƠNG III : GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG
OBS BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI.
Do thời gian làm đồ án có hạn cùng kiến thức còn hạn chế nên đồ án của
em còn nhiều thiếu sót và cần bổ sung. Do vậy em rất mong các thầy cô thông
cảm và hướng dẫn cho em, cùng các bạn đọc quan tâm đến vấn đề này đóng góp
ý kiến để đồ án của em hoàn thiện hơn.
1
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn - Ths. Trương
Thanh Bình, người đã hết sức tận tình chỉ bảo, bổ sung kiến thức cho em, giúp
em hoàn thành tốt đồ án theo. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong
bộ môn Điện Tử - Viễn Thông đã truyền đạt kiến thức cho em trong những năm
qua và giúp đỡ em trong thời gian làm đồ án.
Hải Phòng, ngày 18 tháng 11 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Toán
2
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN QUANG.
1.1. Quá trình phát triển của mạng thông tin quang.
Thông tin quang là một hệ thống truyền tin qua sợi quang , nghĩa là thông
tin cần truyền được biến đổi thành ánh sáng và sau đó ánh sáng truyền đi qua sợi
quang. Thông tin quang cung cấp một lượng băng thông lớn mà lỗi rất thấp,
dung lượng cao.
1.1.1. Các thế hệ của mạng thông tin quang.
Hình 1.1.Sự phát triển của mạng thông tin quang.
Mạng thông tin quang thế hệ thứ nhất : làm việc trên các kết nối điểm – điểm
(point - to -point) . Nó được kết nối bởi nhiều mạng quang thông qua chuyển đổi
quang - điện - quang,việc chuyển đổi quang - điện - quang (OEO) được yêu cầu
tại mỗi bước. Đây là mạng quang đầu tiên mà cáp quang thay cho cáp đồng trục
để truyền thông tin. Mạng gồm nhiều kết nối điểm – điểm, dữ liệu vào sẽ được
biến đổi từ quang sang điện và dữ liệu ra sẽ được biến đổi ngược lại trước khi
đưa vào sợi quang.
Mạng thông tin quang thế hệ thứ hai :dựa trên WADM (ghép kênh thêm bớt
theo bước sóng). Dữ liệu đi qua một nút nhiều hơn dữ liệu cần phải rẽ tại nút đó.
Sử dụng WADM để tách lấy bước sóng cần chọn và cho phép các bước sóng
khác đi qua.
3
Mạng thông tin quang thế hệ thứ ba : Mạng toàn quang AON. Đầu tiên tín
hiệu đưa vào một bước sóng và sau đó tại các nhánh công suất sẽ được chia đều
nhưng bước sóngkhông thay đổi.
1.1.2. Các công nghệ chuyển mạch quang trong thông tin quang.
Chuyển mạch kênh quang OCS (optical circuit switch)hay còn gọi là mạng
quang định tuyến bước sóng WRN (wavelenghth router network).
Chuyển mạch gói quang OPS (optical packet switch).
Chuyển mạch chùm quang OBS (optical burt switch).
1.2. Mạng quang định tuyến bước sóng WRN.
Sử dụng kỹ thuật ghép kênh quang WDM (wavelenghth division
multiplexing). Kênh quang là đường đi của tín hiệu từ nguồn đến đích dưới dạng
quang thông qua những kết nối trung gian. Cho phép ghép nhiều bước sóng để có
thể truyền trên cùng một sợi quang làm tăng thông tin truyền trên mỗi liên kết.
Định tuyến chỉ ra hướng dịch chuyển thông tin từ nguồn đến đích và qua
các nút trung gian. Thiết bị chuyên dùng cho việc định tuyến là bộ định tuyến
router. Trong mạng quang, liên lạc với nhau qua các kênh quang gọi là các đường
sáng (lightpath). Mạng lưới cung cấp lightpath để người sử dụng, thường chỉ IP
router hoặc thiết bị đầu cuối SONET. Lightpath là đường đi của ánh sáng từ ngồn
tới đích và qua các nút trung gian. Trong mạng quang không sử dụng bộ chuyển
đổi bước sóng, lightpath phải sử dụng cùng một bước sóng từ ngồn đến đích.
4
Hình 1.2.Sơ đồ mạng quang định tuyến bước sóng.
1.3. Chuyển mạch gói OPS.
Hình 1.3.Sơ đồ khối một bộ chuyển mạch gói quang.
Về nguyên tắc, chuyển mạch gói quang tổ chức dựa trên gói tiêu đề và gói
điều khiển được thực hiện trong miền quang. Tuy nhiên, chuyển mạch gói quang
sử dụng điều khiển điện tử để xử lý gói tiêu đề. Trong chuyển mạch gói quang,
tiêu đề được đọc và so sánh với một bảng định tuyến. Dữ liệu sau đó sẽ được
định tuyến tới đầu ra tương ứng với một nhãn mới. Tải dữ liệu sẽ được truyền đi
trong cả qua chuyển mạch.
5
Trong OPS, dữ liệu người sử dụng được mang trong miền quang cùng với
thông tin điều khiển. Thông tin điều khiển được lấy ra và xử lý trong miền điện
tử tại mỗi nút. Đây là kiến trúc có tính triển vọng bởi nó đã được biết đến trên
thực tế là mạng chuyển mạch gói điện tử, đặc trưng bởi dung lượng cao và xử lý
tắc nghẽn hoặc lỗi hiểu quả.
1.4. Chuyển mạch chùm quang OBS.
Chuyển mạch chùm quang là chuyển mạch truyền đi chùm dữ liệu. Các
công nghệ chuyển mạch chùm quang khác nhau dựa trên việc làm như thế nào
và khi nào băng thông bị chiếm hay giải phóng.
Mạng chuyển mạch chùm quang là một loại chuyển mạch gói mà ở đó
một gói điều khiển được hình thành và được gửi đi trước một khoảng thời gian
offset đủ để cấu hình và đặt trước tài nguyên tại các nút trung gian trên tuyến
truyền. Việc đặt trước này là một chiều (chùm dữ liệu sẽ được truyền đi ngay
sau gói điều khiển một khoảng thời gian offset mà không đợi phản hồi lại) và
gói điều khiển được truyền trên một kênh điều khiển khác với kênh dữ liệu.
Mạng chuyển mạch chùm quang được thiết kế để có được sự cân bằng giữa
mạng chuyển mạch gói quang OPS và mạng chuyển mạch kênh WRN.
1.5. Nghẽn trong mạng chuyển mạch chùm quang.
Nghẽn trong mạng có thể do độ trễ của chùm đến, mức độ suy hao
chùm… Có thể khắc phục nghẽn bằng cách sử dụng các phương pháp ngăn chặn
hay là phương pháp tác động lại.
Trong điều khiển ngăn chặn nghẽn, băng thông được phân chia để tạo kết nối
trong thời gian thiết lập do đó đạt được QoS.
Trong việc điều khiển tác động lại, tốc độ lưu lượng tại đầu cuối trong mạng
được điều chỉnh hoặc lưu lượng được định tuyến để có thể được biến đổi nhằm
giảm xảy ra tranh chấp dữ liệu tại nút trung gian.
Các phương pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS là:
Chuyển đổi bước sóng : thực hiện thay đổi bước sóng của một burst từ đầu
vào đến đầu ra trên một bước sóng khác.
6
Bộ đệm bằng đường dây trễ quang hay gọi là bộ đệm quang : bộ đệm quang
có thể được áp dụng bằng việc sử dụng đường dây trễ FDL. Một FDL có thể làm
trễ chùm dữ liệu trong một khoảng thời gian xác định.
Làm lệch hướng đi : khi xảy ra tranh chấp giữa 2 chùm dữ liệu, bằng việc
định tuyến một trong hai chùm dữ liệu đó đến một đầu ra khác so với đầu ra đã
được dự kiến. Điều này có thể dẫn đến việc chùm dữ liệu sẽ bị phân chia ra
nhiều hướng để đến đích vì vậy nó sẽ phải đước sắp xếp lại. Hoặc cũng có thể
làm cho quãng đường đến đích của chùm dữ liệu dài hơn dự kiến ban đầu.
Phân mảnh burst : phân chia burst thành nhiều burst nhỏ hơn, mỗi mảnh có
một hay nhiều gói thông tin. Các mảnh này lúc đầu được truyền đi như một
burst.
7
CHƯƠNG II : MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG OBS.
2.1. Tổng quang về mạng chuyển mạch chùm quang OBS.
Trong chuyển mạch chùm quang (OBS), dữ liệu được truyền đi với kích
thước khác nhau, được gọi là chùm (burst). Các burst dữ liệu gồm nhiều gói tin
IP, được truyền trong miền quang qua mạng. Mạng chuyển mạch chùm quang là
một công nghệ hứa hẹn cho mạng Internet toàn quang thế hệ sau. Nó có nhiều
chức năng riêng cũng như nhiều ưu điểm so với các công nghệ chuyển mạch
khác. Mạng chuyển mạch chùm quang là một giải pháp cho phép truyền tải dữ
liệu trực tiếp qua mạng WDM mà không cần bộ đệm quang. Trong mạng
chuyển mạch chùm quang hướng đi được xác định trước, chùm dữ liệu sẽ được
truyền đi ngay sau gói điều khiển mà không đợi phản hồi lại từ nút đích.
Đặc điểm của mạng chuyển mạch chùm quang OBS :
Tách biệt giữa kênh điều khiển và kênh dữ liệu: thông tin điều khiển được
truyền trên một bước sóng (kênh) riêng biệt.
Sự dành riêng một chiều: những tài nguyên được cấp phát sử dụng dành
riêng một chiều. Nghĩa là nút nguồn không cần đợi thông tin phản hồi từ nút
đích trước khi nó bắt đầu truyền chùm.
Độ dài chùm thay đổi được: kích thước của chùm có thể thay đổi được theo
yêu cầu.
Không cần bộ đệm quang: nút trung gian trong mạng quang không yêu cầu
phải có bộ đệm quang. Các chùm đi xuyên qua các nút trung gian mà không có
bất kì sự trễ nào.
Nguyên lý của chuyển mạch chùm quang OBS :
Hình 2.1.Sơ đồ nguyên lý của chuyển mạch chùm quang.
8
T : là khoảng thời gian giữa điểm truyền gói tin điều khiển và dữ liệu.
d : thời gian trễ do sử lý.
Nguyên lý :Thiết lập đường truyền trước, sau đó chiếm băng thông rồi mới
truyền gói dữ liệu. Gói tin điều khiển có thể được truyền trên một bước sóng khác
với dữ liệu nhắm thiết lập đường truyền. Đối với mỗi burst dữ liệu, một gói kiểm
soát thường chứa "header" thông tin của một gói bao gồm các thông tin chiều dài
burst truyền trên một kênh điều khiển chuyên dụng. Kể từ khi một gói điều khiển
là nhỏ hơn so với một burst đáng kể, một kênh điều khiển là đủ để thực hiện các
gói điều khiển liên kết với các kênh dữ liệu. Một gói tin điều khiển đi qua O/E/O
chuyển đổi tại mỗi nút OBS trung gian và được xử lý bằng điện tử để cấu hình cơ
bản chuyển đổi. Thời gian offset giữa một gói điều khiển và các dữ liệu tương
ứng để bù đắp cho 2 burst sự chậm trễ xử lý / cấu hình. Nếu thời gian offset đủ
lớn, burst dữ liệu sẽ được chuyển tất cả-quang và trong một cách "cut-through",
tức là, không bị trì hoãn tại bất kỳ nút trung gian. Bằng cách này, không có RAM
quang hoặc FDL ở bất kỳ nút trung gian.
Ưu điểm :
Truyền riêng gói điều khiển và dữ liệu, có khoảng thời gian trễ nên tốc độ xử
lý không yêu cầu quá khắt khe như chuyển mạch gói quang.
Gói tin điều khiển được chuyển đi trước nên các bộ định tuyến và chuyển
mạch có đủ thời gian thiết lập cấu hình trường chuyển mạch và định tuyến. Do
đó tốc độ thiết lập cấu hình phù hợp với khả năng công nghệ hiện đại và tương
lai gần.
Hơn nữa, nó cho phép kiểm soát chi phí thấp hơn cho mỗi bit hơn so với
chuyển mạch gói quang.
Bảng so sánh giữa các công nghệ chuyển mạch toàn quang :
9
Bảng 1.So sánh các công nghệ chuyển mạch quang.
Công nghệ Tận dụng Mức trễ Tốc độ Khả năng Vấn đề
chuyển băng thông trong cài chuyển đáp ứng khác
mạch đặt mạch lưu lượng
quang
OCS Thấp cao Chậm (ms) Thấp Không linh
động
OPS cao Thấp Nhanh (ns) Cao Cần bộ
đệm quang
OBS cao Thấp Vừa (có thể cao Không cần
ms hoặc bộ đệm
µs) quang
2.2. Kiến trúc mạng OBS.
Hình 2.2.Sơ đồ kiến trúc mạng chuyển mạch chùm quang OBS.
Mạng chuyển mạch OBSbao gồm có gói tin điều khiển gửi đi trước để
đăng ký tài nguyên mạng và phần thông tin truyền. Thông tin cần truyền được
cấu tạo thành burst, phần thông tin có thể là các gói tin IP hay tế bào ATM hay
dữ liệu HDTV được cấu trúc thành burst đi theo sau gói điều khiển. Trong mạng
chuyển mạch OBS có 2 nút là nút biên và nút lõi chúng được nối với nhau qua
10