Đồ án Tốt nghiệp: Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.69 MB, 77 trang )
LỜI CẢM ƠN
Sau hơn một tháng nghiên cứu em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Tập đồ án
này là kết quả ba năm học tập tại trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị ViệtHàn – Khoa Tin Học Ứng Dụng – Chuyên Ngành Tin Học Viễn Thông và em xin gửi lời cảm
ơn chân thành nhất của em đến tất cả các thầy cô giáo trong khoa, những người đã tận tâm,
nhiệt tình giảng dạy tất cả các mơn học để em có kiến thức để thực hiện tốt đề tài này.
Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Hữu Ái, người đã tận tình hướng
dẫn em trong suốt thời gian qua.
Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn của mình đến gia đình, những người đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho em trong việc học tập và động viên giúp đỡ em cố gắng làm tốt đề tài tốt
nghiệp.
Sau cùng, là lời cảm ơn đến tất cả các bạn bè, các anh chị trong suốt quá trình học tập tại
trường.
Đà Nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2013
Sinh viên
Hoàng Thị Ái
Trang i
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................... i
MỤC LỤC ................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ................................................................... iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................. viii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................... x
MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU MẠNG THÔNG TIN QUANG ................... 2
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................................... 2
1.2. MẠNG QUANG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG ............................................. 2
1.3. CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG ...................................................................... 3
1.4. CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG ................................................................. 4
1.5. NGHẼN TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG .................... 4
CHƯƠNG 2 MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG .................... 6
2.1. KIẾN TRÚC MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG ............................ 6
2.1.1. Kiến trúc mạng OBS dạng mắc lưới .......................................................... 7
2.1.2. Kiến trúc mạng OBS dạng Vịng và Node ................................................. 8
2.1.3. Hoạt động của bước sóng điều khiển ......................................................... 9
2.2. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM
QUANG .................................................................................................................... 10
2.2.1. Thiết bị đầu cuối ......................................................................................... 10
2.2.2. Bộ khuếch đại quang.................................................................................. 12
2.2.3. Bộ ghép kênh xen/rớt quang ..................................................................... 12
2.2.4. Bộ kết nối chéo quang ................................................................................ 13
2.3. QUÁ TRÌNH TẠO CHÙM ............................................................................. 17
2.3.1. Cấu trúc khung của chùm ......................................................................... 17
2.3.2. Giá trị offset của chùm .............................................................................. 17
2.3.3. Hoạt động lớp OBS MAC .......................................................................... 20
2.4. CÁC GIAO THỨC THIẾT LẬP KẾT NỐI .................................................. 22
2.4.1. Tell And Go ................................................................................................. 22
Trang ii
2.4.2. Just In Time ................................................................................................ 23
2.4.3. Just Enough Time ...................................................................................... 24
2.5 CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN ..................................................... 25
2.5.1. Bộ đệm quang ............................................................................................. 25
2.5.2. Biến đổi bước sóng ..................................................................................... 27
2.5.3. Làm lệch hướng đi ..................................................................................... 27
CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG
OBS BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI .................... 30
3.1. THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI .......................... 30
3.1.1. Tính tốn tuyến lựa chọn ........................................................................... 32
3.1.2. Phương pháp định tuyến làm lệch hướng đi ........................................... 36
3.2. MỘT SỐ CÔNG THỨC VÀ CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN.................... 40
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB ................... 43
4.1. THƠNG SỐ TÍNH TỐN ............................................................................... 43
4.2. KẾT QUẢ MƠ PHỎNG .................................................................................. 43
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI................................ 50
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................. xi
PHỤ LỤC................................................................................................... xii
NHÂN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ....................................... xxvii
Trang iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Tỉ số của độ dài chùm dữ liệu với độ dài gói điều khiển
Tốc độ tạo chùm trong khoảng ON (chùm/s)
Độ dài của chùm dữ liệu
i
Trạng thái hệ thống trong giới hạn lưu lượng nguồn trong
khoảng ON.( 0 i n
n
t
)
Lưu lượng nguồn (offered load_ tải trọng yêu cầu)
Thời gian một gói điều khiển đến tại một node OBS trên
tuyến đến đích
n
Bước sóng
n0
Số nguồn tại khoảng ON mà hệ thống tạm thời xem như
quá tải
b
Tốc độ chặn có thể chịu được từ đầu cuối – đầu cuối trên
một tuyến
gb
Lượng bị chặn (block)
gb
Lượng bị chặn (block)
i
Thời gian mà tại tragj thái chùm trễ vượt quá kích thước
bộ đệm B (ms)
pi
Xác suất hệ thống ở trạng thái i
Ns
số lượng nguồn kết hợp lúc bão hòa
PL
Xác suất chùm suy hao
Wij
Số lượng bước sóng cho liên kết ij
bij
Tốc độ chùm bị chặn
1/
Khoảng ON (ms)
SB
Kích thước chùm tối đa
RIP
Tốc độ đến trung bình của lưu lượng IP
Pn(r)
Số lượng bộ nhận
Pn(t)
Số lượng bộ truyền
Cb*
Cấu trúc kiểm tra để thõa b
Ch (count hop)
Cấu trúc kiêm tra trên cơ sở số lượng hop
Trang iv
OffsetODD
Giá trị offset ứng với giao thức có trễ đích ODD
OffsetJET
Giá trị offset ứng với giao thức JET
s d
k
k
Lưu lượng chùm trung bình
t b ,c
Giới hạn độ trễ của bộ đệm cho dịch vụ loại c
t o ,c
Thể hiện giới hạn lớn nhất lượng offset cho dịch vụ loại c
Td( s )
Thời gian thiết lập cấu hình chuyển mạch ở node đích
Td (P)
Trễ xử lí gói mào đầu chùm ở một node chuyển mạch
đích
Ti (P)
Trễ xử lí gói mào đầu chùm ở một node chuyển mạch
trung gian
TOXC
Lượng thời gian để OXC định hình cấu trúc chuyển mạch
để thiết lập kết nối từ ngõ vào đến ngõ ra
Toffset
Giá trị offset của một chum
TSetup
Lượng thời gian mà một node OBS phải mất để xử lí gói
điều khiển
TBQ
Thời gian trễ gặp phải trong khi kết hợp hàng đợi
TBO
Thời gian trễ gặp phải trong khi duy trì offset giữa gói
điều khiển và chum
TBA
Thời gian trễ gặp phải trong khi kết hợp chum
TMAC
Tổng thời gian trễ của gói ở lớp OBS WDM
Trang v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ABT
Adaptive Block Transform
Biến đổi khối thích ứng
ACK
Acknowledge Character
Ký tự xác nhận
ADM
Adaptive Delta Modulation
Điều chế Delta thích ứng
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Phương thức truyền dẫn khơng
đồng bộ
BA
Basic Access (ISDN)
Truy nhập cơ sở (ISDN)
CPG
Content Pearing Gateway
Cổng phối hợp các mạng nội
dung ngang cấp
CRC
Cyclic Redundancy Check
Kiểm tra độ dư vòng
DR
Delay Reservation
Sự định trễ
DRT
Diagnostic Rhyme Test
Đo kiểm hợp chuẩn đoán
DWDM
Dense Wavelength Division
Ghép phân chia theo bước sóng
Multiplexing
dày đặc
Erbium Doped Fiber
Sợi quang pha ion đất hiếm
EDF
erbium
FEC
Forward Error Correction
Sửa lỗi hướng tới
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
ITU-T
International
Ban tiêu chuẩn hóa viễn thơng
Telecommunication Union--
trong Liên minh viễn thông
Telecommunication
quốc tế
Standardization Bureau
JET
Just Enough Time
Giao thức chỉ cần đủ thời gian
JIT
Just In Time
Giao thức tức thời
MAC
Medium Access Control
Điều khiển hướng kết nối
MAN
Metropolitan Area Network
Mạng vùng đô thị
NACK
Negative Acknowledgment
Báo nhận từ chối
NOP
Number of Packet
Số lượng gói
O/E/O
Optical/Electrical/Optical
Biến đổi Quang – Điện – Quang
OADM
Optical Add/Drop Multiplexer
Bộ ghép kênh xen/rớt quang
OAM
Operations, Administration,
Hoạt động, quản lý, và bảo
and Maintenance
dưỡng
Trang vi
OBS
Optical Burst Switching
Chuyển mạch chùm quang
ODD
Only Destination Delay
Giao thức có trễ đích
FDL
Fiber Delay Line
Đường trễ sợi quang
ODL
Optical Delay Line
Đường trễ quang
OLT
Optical Line Termination
Kết cuối đường quang
OPS
Optical Packet Switching
Chuyển mạch gói quang
OSC
Optical Supervision Channel
Kênh giám sát quang
OXC
Optical Cross- Connect
Bộ kết nối chéo quang
PL
Payload Length
Độ dài tải trọng
PT
Payload Type
Loại tải trọng
QoS
Quality of Service
Chất lượng dịch vụ
SCU
Signalling System Control
Tín hiệu điều khiển hệ thống
Signal
báo hiệu
SDH
Synchronous Digital Hierarchy
Phân cấp số đồng bộ
SONET
Synchronous Optical Network
Mạng quang đồng bộ
TAG
Tell And Go
Giao thức gọi và truyền đi tức
thời
TDM
Time Division Multiplex
Ghép kênh phân chia theo thời
gian
WDM
Wavelength-Division
Ghép kênh phân chia theo bước
Multiplexing
sóng
Trang vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu hình
Tên hình vẽ
vẽ
Trang
1.1
Mạng quang định tuyến bước sóng
2
2.1
Mơ hình mạng OBS dạng mắt lưới
7
2.2
Mơ hình mạng OBS dạng Ring
8
2.3
Kiến trúc node chuyển mạch quang
9
2.4
Cấu trúc của khung điều khiển
10
2.5
Thiết bị đầu cuối
11
2.6
Sơ đồ bộ khuếch đại quang
12
2.7
Vai trò của OADM trong một mạng 3 node
13
2.8
Một OXC cung cấp nhiều chức năng chính trong
một mạng rộng
14
2.9
Các cách triển khai OXC
15
2.10
Sự cần thiết trong việc chuyển đổi bước sóng
16
2.11
Node mạng kết nối các bộ kết nối chéo lõi quang
và bộ kết
17
2.12
Cấu trúc khung của chum
17
2.13
Giá trị Offset trong giao thức JET
18
2.14
Giao diện MAC giữa các lớp IP và OBS
20
2.15
Minh họa các gói điều khiển đi từ router A và B
21
2.16
Giao thức JIT
23
2.17
Giao thức JET
24
2.18
Thuật toán giải quyết nghẽn sử dụng FDL
26
2.19
Biến đổi bước song
27
2.20
Làm lệch hướng đi
28
3.1
Cấu trúc mạng OBS với kĩ thuật làm lệch hướng đi
30
3.2
Lưu đồ thuật tốn
31
3.3
3.4
a) Trường ưu tiên trong gói điều khiển
b) Lớp ưu tiên chùm ở ngõ vào
Ảnh hưởng của định lệch hướng
32
36
Trang viii
3.5
Phương pháp định lệch hướng
38
3.6
Một ví dụ cấu trúc kiểm tra
40
3.7
Lưu lượng ngõ vào tại nút nguồn
41
4.1
Sơ đồ mạng ảo
41
4.2
Kết quả khi không sử dụng FDL
43
4.3
Kết quả nếu FDL=10ms
43
4.4
Kết quả nếu FDL=50 ms
44
4.5
Kết quả so sánh
44
4.6
Kết quả khi 1/ α = 320 ms và 1/ β= 680 ms
45
4.7
Kết quả khi 1/ α = 300 ms và 1/ β= 700 ms
45
4.8
Kết quả khi 1/ α = 280 ms và 1/ β= 720 ms
46
4.9
Kết quả so sánh
47
4.10
Kết quả khi 1/ α = 320 ms và 1/ β= 680 ms
47
4.11
Kết quả khi 1/ α = 300 ms và 1/ β= 700 ms
48
4.12
Kết quả khi 1/ α= 280 ms và 1/ β= 720 ms
48
4.13
Kết quả so sánh
49
Trang ix
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Số hiệu bảng
1.1
Tên bảng
Tổng kết ưu nhược điểm của chuyển mạch kênh,
chuyển mạch gói và chuyển mạch chùm quang
Trang
6
Trang x
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chuyển mạch chùm quang là công nghệ trung gian giữa chuyển mạch kênh
quang và chuyển mạch gói quang, nó đáp ứng được yêu cầu vận chuyển một lượng lớn
dữ liệu qua mạng với tốc độ cao và cung cấp các tính năng mới nhất cho người dùng.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG
MẠNG OBS BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI là cần thiết và có
ý nghĩa thực tế, nhằm giải quyết được các sự cố nghẽn chùm trong hệ thống mạng
thông tin hiện nay.
2. Mục đích nghiên cứu
Tìm hiểu về các đặc trưng và kiến trúc của chuyển mạch chùm quang để biết
được ý nghĩa thực tế của nó.
Nghiên cứu Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp
làm lệch hướng đi để giải quyết các sự cố nghẽn chùm trong mạng tốt hơn.
Trong phần mơ phỏng thì mơ phỏng xác suất chùm suy hao trên tuyến lựa chọn
để lựa chọn tuyến tối ưu dựa trên sự kết hợp của một số thông số cơ bản.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch
hướng đi và chương trình mơ phỏng thực tế.
4. Phương pháp nghiên cứu
Đưa ra các thuật toán làm lệch hướng đi, các giải pháp điều khiển nghẽn trong
mạng OBS và mô phỏng xác suất chùm suy hao khi sử dụng phương pháp làm lệch
hướng đi trong mạng OBS.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Chuyển mạch chùm quang là một giải pháp cho phép truyền tải lưu lượng một
cách trực tiếp qua mạng WDM mà không cần bộ đệm quang. OBS được thiết kế để đạt
được sự cân bằng giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Giải pháp điều khiển
nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi là phương pháp tối ưu
nhất để giải quyết vấn đề nghẽn chùm trong mạng OBS hiện nay.
Hoàng Thị Ái_CCVT03B
Trang 1
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU MẠNG THÔNG TIN QUANG
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Lượng thông tin trao đổi trong các hệ thống thông tin ngày nay tăng lên rất
nhanh. Bên cạnh sự gia tăng về số lượng, dạng lưu lượng truyền thông trên mạng cũng
thay đổi. Dạng dữ liệu chủ yếu là lưu lượng Internet. Và nhu cầu cần sử dụng băng
thông lớn, đường truyền tốc độ cao và chi phí thấp. Mạng thơng tin quang ra đời đáp
ứng những nhu cầu trên. Thông tin quang cung cấp một băng thông lớn, tỉ lệ lỗi rất
thấp. Bên cạnh dung lượng cao, mơi trường quang cịn cung cấp khả năng trong suốt.
Tính trong suốt cho phép các dạng dữ liệu khác nhau chia sẻ cùng một môi trường
truyền và điều này phù hợp cho việc mang các tín hiệu có đặc điểm khác nhau. Vì vậy
truyền thơng quang được xem như là một kĩ thuật cho hệ thống thông tin băng rộng
trong tương lai.
1.2. MẠNG QUANG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG
Kiến trúc mạng mơ tả trên hình 1.1. Mạng cung cấp những tuyến quang cho
người sử dụng, như các thiết bị đầu cuối SONET hoặc các bộ định tuyến IP. Tuyến
quang là các kết nối quang được mang từ đầu cuối đến đầu cuối bằng một bước sóng
trên mỗi tuyến trung gian. Ở các node trung gian trong mạng, các tuyến được định
tuyến và chuyển mạch từ tuyến này sang tuyến khác. Trong một số trường hợp các
tuyến cũng có thể được chuyển từ một bước sóng này thành một bước sóng khác dọc
theo đường đi. Các tuyến trong mạng định tuyến bước sóng có thể sử dụng cùng bước
sóng khi nó khơng dùng chung một tuyến truyền dẫn nào.
Hình 1.1 Mạng quang định tuyến bước sóng
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 2
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
Tuyến quang giữa B và C, tuyến quang giữa D và E và một trong những tuyến
quang giữa E và F không dùng chung tuyến liên kết nào trong mạng và vì thế có thể
được thiết lập sử dụng một bước sóng 1 . Đồng thời tuyến quang A và E dùng chung
một kết nối với tuyến giữa B và C nên phải sử dụng bước sóng khác 2 . Tương tự hai
tuyến giữa E và F phải được gán một bước sóng khác. Giả sử ta chỉ có hai bước sóng
có sẵn trong mạng và muốn thiết lập tuyến giữa node E và F. Không có chuyển đổi
bước sóng ta sẽ khơng thể thiết lập tuyến này. Nói cách khác, nếu node trung gian X
có thể chuyển đổi bước sóng thì ta có thể thiết lập tuyến này sử dụng bước sóng 2
trên tuyến EX và 1 trên tuyến XF.
Sự hạn chế trong mạng quang định tuyến bước sóng là giới hạn số lượng bước
sóng trên sợi. Rất khó để thiết lập mạng lưới tuyến giữa các user trong mạng rộng..
1.3. CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG
Mạng quang cung cấp các tuyến quang, các mạng này về bản chất là các mạng
chuyển mạch. Với một kết nối ảo, mạng cung cấp một kết nối chuyển mạch giữa hai
node. Tuy nhiên, băng thông được cấp trên kết nối có thể nhỏ hơn tồn bộ băng thơng
có sẵn trên một tuyến liên kết. Ví dụ như, những kết nối riêng lẽ trong một mạng tốc
độ cao trong tương lai có thể hoạt động ở 10Gbps, trong khi tốc độ bit truyền dẫn trên
một bước sóng có thể là 100Gbps. Vì vậy mạng phải hợp nhất một số dạng ghép kênh
phân chia thời gian để kết hợp nhiều kết nối thành một tốc độ bit. Ở những tốc độ này
có thể thực hiện ghép kênh trong miền quang dễ dàng hơn trong miền điện.
Một node chuyển mạch gói quang được mơ tả, mục đích nhằm tạo ra node
chuyển mạch gói với dung lượng cao hơn nhiều so với chuyển mạch gói điện. Một
node lấy một gói điện đi vào, đọc header của nó và chuyển mạch đến ngõ ra thích hợp.
Node cũng có thể áp đặt một header mới trên gói. Nó cũng phải xử lí tranh chấp cho
các cổng ra. Nếu hai gói đi vào trên các cổng khác nhau muốn đi ra trên cùng một
cổng, một trong hai phải được đệm hoặc gửi ra trên một cổng khác.
Nhiệm vụ của chuyển mạch gói quang là cho phép khả năng chuyển mạch gói ở
các tốc độ mà khơng thể đạt được ở chuyển mạch gói điện. Một yếu tố quan trọng là
thiếu các bộ truy xuất ngẫu nhiên quang để đệm. Thay vào đó, các bộ đệm quang được
thực hiện bằng cách sử dụng một chiều dài sợi quang và những đường dây trễ thời gian
mà không phải là các bộ nhớ. Vì vậy làm trễ gói trong thời gian dài và vấn đề nữa là
trễ trong cấu trúc chuyển mạch mỗi gói ngõ vào.
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 3
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
1.4. CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
Chuyển mạch chùm quang (OBS – Optical Burst Switching) là chuyển mạch
truyền đi chùm lưu lượng, cho phép chuyển mạch toàn bộ các kênh dữ liệu trong miền
quang dưới dạng các chùm (burst). Người sử dụng kết nối vào mạng tại node biên
(Edge Node). Dữ liệu của người sử dụng được thu thập (IP), lưu giữ và tổ chức thành
các chùm dữ liệu chuyển tiếp vào mạng lõi chuyển mạch chùm quang.
Chuyển mạch chùm quang cho phép chuyển mạch toàn bộ các kênh dữ liệu trong
miền quang nhờ việc cấp phát tài ngun trong miền điện. Trong chuyển mạch chùm
quang thì gói điều khiển đi trước chùm dữ liệu. Gói điều khiển và chùm dữ liệu tương
ứng được tạo ra tại nguồn cùng một lúc và được tách biệt bằng offset. Gói điều khiển
chứa thông tin cần thiết để định tuyến chùm dữ liệu qua lõi mạng truyền dẫn quang,
gói điều khiển được gởi trên kênh điều khiển. Gói điều khiển được xử lí điện tại từng
node trung gian (các kết nối chéo quang) để đưa ra quyết định định tuyến (giao diện và
bước sóng ra), tiếp đó các kết nối chéo quang được lấy cấu hình để chuyển mạch chùm
dữ liệu mong muốn sẽ đến đích sau khoảng thời gian đưa ra ở trường offset trong gói
điều khiển. Chùm dữ liệu sau đó được chuyển hồn tồn trong miền quang, do vậy
“node cổ chai” điện trong đường dẫn dữ liệu đầu cuối-đầu cuối sẽ được hủy bỏ. Điều
này dẫn đến việc cấp phát bước sóng phụ, tức là tai giao diện ra bước sóng chỉ được
cấp phát chỉ trong khoảng thời gian có chùm dữ liệu.
1.5. NGHẼN TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
Mạng được gọi là nghẽn khi những dịch vụ đòi hỏi trong mạng nhiều tài nguyên
hơn mạng phải cung cấp. Nghẽn trong mạng liên quan tới độ trễ của chùm đến, mức
độ suy hao chùm…Có thể khắc phục nghẽn bằng việc sử dụng phương pháp ngăn chặn
hoặc phương pháp tác động lại.
Trong điều khiển ngăn chặn nghẽn, băng thông được phân phối tạo kết nối trong
thời gian thiết lập vì vậy đạt được QoS.
Trong điều khiển tác động lại thì tốc độ lưu lượng tại đầu cuối trong mạng có thể
được điều chỉnh hoặc định tuyến lưu lượng có thể được biến đổi để giảm tranh chấp
gói tại những node trung gian.
Những phương pháp điều khiển nghẽn đã được đưa ra cho mạng OBS là:
Biến đổi bước sóng: nếu hai chùm đi đến cùng ngõ ra trong cùng một lúc,
chúng vẫn có thể được truyền trên hai bước sóng khác nhau. Bộ biến đối bước
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 4
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
sóng được sử dụng để biến đổi chùm ngõ vào với một bước sóng khác.
Bộ đệm quang: bộ đệm quang có thể được áp dụng bằng việc sử dụng FDL.
Một FDL có thể làm trễ chùm trong một khoảng thời gian xác định và có quan
hệ với độ dài đường truyền.
Làm lệch hướng đi: trong phương pháp này, khi có hai xung đột chùm , một sẽ
được định tuyến đến một ngõ ra chính xác và một sẽ được định tuyến đến ngõ
ra khác. Tuy nhiên, làm lệch hướng đi có thể làm tuyến đi của chùm đến đích sẽ
dài hơn. Và có thể độ trễ đầu cuối- đầu cuối của một chùm có thể không chấp
nhận.
Phân đoạn chùm: Khi xảy ra tranh chấp, thay vì loại bỏ tồn bộ chùm, một node
phân chia chùm thành những đoạn và chỉ những đoạn bị chồng lấp sẽ bị loại bỏ.
Hoàng Thị Ái_CCVT03B
Trang 5
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
CHƯƠNG 2 MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
2.1. KIẾN TRÚC MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
Chuyển mạch chùm quang là một giải pháp cho phép truyền tải lưu lượng một
cách trực tiếp qua mạng WDM mà không cần bộ đệm quang.
OBS được thiết kế để đạt được sự cân bằng giữa chuyển mạch kênh và chuyển
mạch gói. OBS sử dụng các sơ đồ định trước một hướng với quá trình truyền tức thời,
chùm dữ liệu truyền đi sau gói điều khiển tương ứng khơng đợi phản hồi từ node đích.
Thực chất, OBS xem xét lớp quang học đơn thuần như một phương tiện truyền
thông trong suốt cho các ứng dụng. Tuy nhiên, chưa có định nghĩa chung cho chuyển
mạch chùm quang.
Một số đặc trưng chung của OBS như sau:
Tách biệt giữa kênh điều khiển và kênh dữ liệu: thơng 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 node nguồn không cần đợi thông tin phản hồi từ node 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: node trung gian trong mạng quang không yêu cầu
phải có bộ đệm quang. Các chùm đi xuyên qua các node trung gian mà khơng
có bất kì sự trễ nào.
Bảng 1.1 Tổng kết ưu nhược điểm của chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và
chuyển mạch chùm quang
Chuyển
mạch
Khả năng tận
dụng băng
thơng
Mức
trễ
Đệm quang
Xử lí/đồng
Khả năng thích
bộ hóa mào
ứng (với lưu
đầu
lượng và lỗi)
Kênh
Thấp
Cao
Khơng u cầu
Thấp
Thấp
Gói
Cao
Thấp
u cầu
Cao
Cao
OBS
Cao
Thấp
Khơng u cầu
Thấp
Cao
Những đặc trưng của OBS là xử lí điện các thơng tin mào đầu trong khi dữ liệu
vẫn ở dạng quang trong toàn bộ thời gian truyền, sự dành riêng một chiều, độ dài chùm
Hoàng Thị Ái_CCVT03B
Trang 6
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
có thể thay đổi được và khơng bắt buộc phải có bộ đệm. Sau đây xem xét một số kiến
trúc mạng chuyển mạch chùm quang.
2.1.1. Kiến trúc mạng OBS dạng mắc lưới
Trong mạng chuyển mạch chùm quang, các chùm dữ liệu bao gồm tổ hợp nhiều
gói được chuyển qua mỗi node mạng ở dạng tồn quang.
Hình 2.1 thể hiện một mạng OBS dạng mắc lưới bao gồm các node rìa và các
node lõi. Mạng OBS bao gồm các chuyển mạch chùm quang được nối với các tuyến
WDM. OBS phát một chùm từ cổng đầu vào tới cổng đầu ra, dựa trên thiết kế chuyển
mạch nó có thể có hoặc khơng được trang bị bộ đệm quang. Các tuyến WDM mang tổ
hợp nhiều bước sóng và mỗi bước sóng coi như một kênh truyền. Gói điều khiển kết
hợp với một chùm cũng có thể truyền trên băng tần qua cùng một kênh như là dữ liệu,
hoặc trên một kênh điều khiển riêng biệt. Chùm có thể được cố định để mang một hoặc
nhiều gói IP.
Hình 2.1 Mơ hình mạng OBS dạng mắt lưới
Một node chuyển mạch đặc trưng bao gồm những thành phần sau:
Giao diện đầu vào: Tiếp nhận gói mào đầu và chùm dữ liệu, chuyển đổi gói
mào đầu thành tín hiệu điện.
Đơn vị điều khiển chuyển mạch: Phiên dịch gói mào đầu, đặt lịch trình và giải
quyết xung đột, định tuyến, điều khiển ma trận chuyển mạch, tạo gói mào đầu
và điều khiển biến đổi bước sóng.
Các bộ biến đổi bước sóng và các đường trễ quang (ODL): đường trễ quang sử
dụng như bộ đệm để chứa chùm trong một khoảng thời gian trễ nhất định.
Đơn vị chuyển mạch quang: Các chuyển mạch khơng gian làm nhiệm vụ
chuyển chùm dữ liệu.
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 7
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
Các node rìa có thêm chức năng tạo chùm bởi sự kết hợp và giải kết hợp. Với các
cách thực hiện khác nhau có thể sử dụng một ngưỡng hoặc khoảng thời gian quy định
để kết hợp các gói dữ liệu tạo ra một chùm quang và gửi chùm vào mạng.
Các node lõi có các bộ thu WDM, các bộ phát WDM, các bộ ghép kênh, các bộ
giải ghép kênh và các bộ khuếch đại node, các đơn vị điều khiển chuyển mạch, các bộ
biến đổi bước sóng, các đường tạo trễ, các bộ chuyển mạch phân chia khơng gian.
2.1.2. Kiến trúc mạng OBS dạng Vịng và Node
Chúng ta xem xét mạng gồm N node OBS được tổ chức trong một Ring đơn
hướng như hình vẽ 2.2.
Hình 2.2 Mơ hình mạng OBS dạng Ring
Ring có thể là một mạng vùng đô thị (MAN) phục vụ như mạng Backbone kết
nối một số mạng truy nhập và truyền dẫn nhiều kiểu lưu lượng từ nhiều người dùng
như giao thức IP, giao thức ATM, Frame Relay, …
Mỗi sợi kết nối giữa hai node OBS liên tiếp trong Ring có thể hỗ trợ N+1 bước
sóng. Trong đó N bước sóng được sử dụng để truyền chùm, bước sóng thứ N+1 được
sử dụng như một kênh điều khiển.
Mỗi node OBS được gắn với một hoặc nhiều mạng truy cập. Theo chiều hướng
mạng truy cập đến Ring, các node OBS hoạt động như một bộ tập trung. Dữ liệu từ
người sử dụng cần chuyển qua mạng Ring được tập hợp, lưu trữ (đệm) ở dạng điện rồi
sau đó được nhóm lại cùng nhau và được truyền trong chùm tới node OBS đích. Mỗi
chùm có thể có kích thước bất kì giữa giá trị cực đại và cực tiểu. Các chùm được
truyền đi ở dạng tín hiệu quang dọc theo Ring mà khơng phải qua bất kì sự chuyển đổi
quang điện nào ở những node trung gian.
Theo hướng từ Ring đến các mạng truy nhập, node OBS ngắt các chùm quang đã
được định sẵn tới chính nó, chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện, xử lí dữ liệu
điện chứa đựng trong chùm và chuyển giao chúng tới những người dùng trong các
mạng truy nhập gắn liền với nó.
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 8
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
Kiến trúc của một node OBS được cho thấy trong hình 2.3, mỗi node được trang
bị một bộ tách ghép kênh quang (OADM), và hai cặp thu phát quang. Cặp đầu tiên
gồm có một máy thu và máy phát cố định được điều khiển bởi bước sóng điều khiển,
và là bộ phận của module điều khiển.
Hình 2.3 Kiến trúc node chuyển mạch quang
Bước sóng điều khiển được tách bởi OADM ở mỗi node, và được ghép trở lại sau
khi module điều khiển đã đọc thông tin điều khiển và có thể chèn thơng tin mới vào.
Cặp thứ hai của bộ phận thu và phát được cố định để điều chỉnh tới bước sóng
chủ và một máy thu nhanh để có thể nhận các chùm từ tất cả N bước sóng truyền tới.
Mỗi node OBS có một bước sóng chủ chuyên dụng để truyền các chùm của chính nó.
Bộ OADM ở mỗi node loại bỏ tín hiêu quang từ bước sóng chủ của node bằng cách
tách bước sóng tương ứng.
Trong trường hợp khi có nhiều chùm đến, mỗi chùm trên một bước sóng khác
nhau, ở một node OBS, module thu trong hình 2.3 sử dụng một chiến lược giải quyết
xung đột để xác định chùm nào sẽ được chấp nhận.
Dữ liệu đợi truyền đi được tổ chức thành những hàng đợi truyền (logic) dựa theo
đích của chúng. Bộ đệm dữ liệu ở mỗi node OBS được chia sẻ thành N-1 hàng đợi,
mỗi hàng đợi tương ứng với một trong số N-1 node đích.
2.1.3. Hoạt động của bước sóng điều khiển
Bước sóng điều khiển được sử dụng để truyền các khe điều khiển (slot control).
Trong một Ring có N node, có N khe điều khiển, mỗi khe cho một node, được nhóm
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 9
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
lại trong một khung điều khiển liên tục lưu thông quanh Ring. Phụ thuộc vào độ lớn
của Ring, có thể có vài khung điều khiển lưu thông đồng thời. Mỗi node là chủ của
một khe điều khiển trong mỗi khung điều khiển. Mỗi khe điều khiển chứa một số
trường như trong hình 2.4.
Hình 2.4 Cấu trúc của khung điều khiển
Khuôn dạng và kiểu của các trường phụ thuộc vào giao thức OBS được sử dụng.
Thông thường, mỗi khe điều khiển bao gồm các trường như: địa chỉ đích, giá trị offset
và kích thước của chùm. Các trường khác như trường thẻ bài (token) trong một số giao
thức nếu cần.
Chúng ta chú ý rằng mỗi node trong Ring hoạt động như một node nguồn (chèn
các chùm trong bước sóng chủ), như một node trung gian (cho các chùm đi qua tới các
node trong Ring), hoặc như một node đích (nhận những chùm gởi cho nó). Vì vậy mỗi
node phải đọc toàn bộ khung điều khiển chuyển đến nó trước khi quyết định hoạt động
như thế nào (ví dụ, ghi vào khe điều khiển để chỉ báo dự định muốn truyền một chùm,
hoặc thừa nhận yêu cầu cho sự truyền chùm).
Bởi vậy, trong một mạng Ring thời gian để xử lí một khung điều khiển là như
nhau cho cả node đích và node trung gian (nghĩa là Ti ( P ) Td( P ) ). Khung điều khiển bị
trễ một lượng thời gian như nhau khi nó đi qua mỗi node.
Giá trị trễ này là tổng thời gian truyền khung điều khiển cộng với thời gian để xử
lí khung điều khiển, và giá trị trễ này có thể được tối thiểu hóa bởi việc dùng một giao
thức đơn giản thực hiện trong phần cứng.
2.2. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM
QUANG
2.2.1. Thiết bị đầu cuối
Thiết bị đầu cuối là các thiết bị mạng tương đối đơn giản về mặt cấu trúc. Chúng
được dùng ở đầu cuối của một liên kết điểm nối điểm để ghép và phân kênh các bước
sóng. Hình 2.5 chỉ ra ba phần tử chức năng bên trong một OLT: bộ tiếp sóng
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 10
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
(transponder), bộ ghép kênh các bước sóng (wavelength multiplexer) và bộ khuếch đại
(optical amplifier) khơng được vẽ ra trên hình. Bộ tiếp sóng làm thích ứng tín hiệu đi
vào từ một người sử dụng mạng thành một tín hiệu phù hợp sử dụng trong mạng.
Tương tự, ở hướng ngược lại, nó làm thích ứng tín hiệu từ mạng quang thành một tín
hiệu phù hợp cho người sử dụng.
Hình 2.5 Thiết bị đầu cuối
Sự thích nghi bao gồm nhiều chức năng. Tín hiệu có thể cần được chuyển thành
một bước sóng thích hợp trong mạng quang. Các bước sóng được tạo ra bởi bộ tiếp
sóng tuân theo các tiêu chuẩn được đưa ra bởi ITU trong cửa sổ 1.55 µm, trong khi tín
hiệu đến có thể là tín hiệu 1.3 µm. Bộ tiếp sóng có thể thêm vào các phần mào đầu
(overhead) nhằm mục đích quản lý mạng. Nó cũng có thể thêm vào phần sửa lỗi
hướng tới (FEC), đặc biệt cho các tín hiệu 10 Gbps và các tốc độ cao hơn. Bộ tiếp
sóng điển hình cũng giám sát tỉ lệ lỗi bit của tín hiệu ở các điểm đi vào và đi ra trong
mạng. Vì những lí do này, sự thích nghi được thực hiện qua quá trình chuyển đổi
quang – điện – quang (O/E/O).
Trong một số tình huống, sự làm thích nghi chỉ cho theo hướng đi vào và bước
sóng ITU ở hướng ngược lại được gửi trực tiếp đến thiết bị người dùng, như trong hình
2.5. Trong một số trường hợp khác, ta có thể tránh sử dụng bộ tiếp sóng bằng cách
thực hiện chức năng thích nghi bên trong thiết bị người sử dụng, như phần tử mạng
SONET được chỉ ra ở cuối hình 2.5. Điều này làm giảm chi phí và là giải pháp hiệu
quả hơn.
Tín hiệu ra khỏi bộ tiếp sóng được ghép kênh với các tín hiệu khác ở các bước
sóng khác nhau sử dụng bộ ghép kênh theo bước sóng trên một sợi quang. Thêm vào
đó, bộ khuếch đại quang có thể được dùng để đẩy cơng suất tín hiệu lên nếu cần thiết
trước khi chúng được gửi đến bộ phân kênh. Những bước sóng này lại được kết thúc
trong một transponder (nếu có) hoặc kết thúc trực tiếp trong thiết bị người sử dụng.
Hoàng Thị Ái_CCVT03B
Trang 11
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
Cuối cùng, OLT cũng kết thúc một kênh giám sát quang (OSC). OSC được mang
trên một bước sóng riêng rẽ, khác với các bước sóng mang lưu lượng thật sự. Nó dùng
để giám sát sự thực hiện của các bộ khuếch đại dọc theo liên kết cũng như cho các
chức năng quản lý.
2.2.2. Bộ khuếch đại quang
Các bộ khuếch đại được triển khai giữa các kết nối sợi quang ở những khoảng
cách định kì, điển hình từ 80 km đến 200 km. Hình 2.6 chỉ ra các sơ đồ khối của bộ
khuếch đại đường dây khá chuẩn. Phần tử cơ bản là khối EDF. Các bộ khuếch đại tiêu
biểu sử dụng hai khối hoặc nhiều hơn nối liên tiếp. Đặc điểm này cho phép một vài
phần tử có mất mát được đặt giữa hai giai đoạn khuếch đại mà khơng ảnh hưởng đáng
kể tồn bộ nhiễu của bộ khuếch đại. Các phần tử này bao gồm những bộ bù tán sắc do
tán sắc sắc thể tích lũy dọc theo liên kết và các bộ ghép kênh xen/rớt quang.
Hình 2.6 Sơ đồ bộ khuếch đại quang
2.2.3. Bộ ghép kênh xen/rớt quang
Bộ ghép kênh xen/rớt quang cung cấp một phương tiện điều khiển lưu lượng trong
mạng hiệu quả kinh tế. OADM có thể dùng ở những vị trí khuếch đại trong các mạng
đường dài nhưng cũng có thể sử dụng như những phần tử mạng độc lập. Để hiểu được
các lợi ích của bộ xen/rớt quang, ta xét một mạng giữa ba node A, B, và C như trong
hình 2.7, với các bộ định tuyến IP được đặt ở các node A, B, C. Dựa vào cấu trúc
mạng, lưu lượng giữa A và C đi xuyên qua node B. Để đơn giản, ta giả thuyết các
tuyến liên kết hồn tồn song cơng và các kết nối song cơng. Đây là trường hợp trong
hầu hết các mạng ngày nay.
Giả sử yêu cầu lưu lượng như sau: một bước sóng giữa A và B, một bước sóng
giữa B và C, và ba bước sóng giữa A và C. Bây giờ ta triển khai các hệ thống WDM
điểm nối điểm để cung cấp nhu cầu lưu lượng này. Giải pháp được đưa ra trong hình
2.7a. Hai hệ thống điểm nối điểm được triển khai, một giữa A và B, một giữa B và C.
Hoàng Thị Ái_CCVT03B
Trang 12
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
Như ta đã thấy ở trên, mỗi hệ thống điểm nối điểm sử dụng một OLT ở cuối liên kết.
OLT gồm có các bộ ghép kênh, các bộ phân kênh, và các bộ tiếp sóng. Các bộ tiếp
sóng này cấu thành một phần quan trọng của chi phí mạng.
Hình 2.7 Vai trị của OADM trong một mạng có 3 node
Node B có hai OLT. Mỗi OLT kết thúc bốn bước sóng và vì vậy u cầu bốn bộ
tiếp sóng. Tuy nhiên, chỉ có một trong bốn bước sóng này là dành cho node B. Các bộ
tiếp sóng cịn lại được sử dụng để cung cấp lưu lượng giữa A và C. Vì thế sáu trong
tám bộ tiếp sóng ở node B được dùng để điều khiển lưu lượng. Đây là một việc làm
tốn kém.
Xét giải pháp dùng OADM trong hình 2.7.b. Thay vì thực hiện các hệ thống
WDM điểm nối điểm, bây giờ ta triển khai một mạng định tuyến bước sóng. Mạng sử
dụng một OLT ở node A và C và một OADM ở node B. OADM “rớt” một trong bốn
bước sóng, sau đó kết thúc trong các transponders. Ba bước sóng cịn lại đi xuyên qua
trong miền quang sử dụng các kỹ thuật lọc tương đối đơn giản, mà không phải kết thúc
trong các transponders. Hiệu quả là chỉ có hai transponders cần thiết ở node B, thay vì
tám transponders yêu cầu cho giải pháp ở hình 2.7.a. Điều này cho thấy sự giảm bớt
chi phí đáng kể.
Trong các mạng tiêu biểu, phần lưu lượng đi xuyên qua một node mà không yêu
cầu được kết thúc ở node đó có thể khá lớn ở nhiều node mạng. Vì vậy các OADMs
thực hiện chức năng quyết định cho qua lưu lượng này theo một cách tiết kiệm chi phí.
2.2.4. Bộ kết nối chéo quang
OADM là những phần tử mạng hữu ích để điều khiển các cấu trúc liên kết mạng
đơn giản, như là cấu trúc tuyến tính trong hình 2.7 hoặc cấu trúc Ring, và số bước sóng
tương đối vừa phải. Một phần tử mạng được yêu cầu thêm vào để điều khiển các cấu
Hoàng Thị Ái_CCVT03B
Trang 13
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
trúc mắt lưới phức tạp hơn và số các bước sóng lớn hơn, đặc biệt ở các vị trí trung tâm
điều khiển một lượng lưu lượng lớn. Phần tử này là bộ kết nối chéo OXC. Một OXC
cũng là phần tử mạng chính cho phép cấu hình lại các mạng quang, ở đó các tuyến
quang (lightpath) có thể được thiết lập và kết thúc khi cần thiết, mà không phải được
cung cấp cố định.
Xét một trung tâm cung cấp dịch vụ lớn, ở đây có thể kết thúc nhiều kết nối, mỗi
kết nối mang nhiều bước sóng. Một số bước sóng này khơng cần được kết thúc ở vị trí
đó mà muốn đi đến node khác. OXC trong hình 2.8 thực hiện chức năng này. OXC
làm việc kế bên các phần tử mạng SONET/SDH cũng như các bộ định tuyến IP và các
chuyển mạch ATM, các thiết bị đầu cuối WDM và các bộ ghép kênh xen rớt như trong
hình 2.8. Một cách điển hình một số các cổng OXC được kết nối đến các thiết bị
WDM, các cổng khác nối đến những thiết bị kết cuối như là SONET/SDH ADMs, IP
routers, ATM switches. Vì vậy, OXC cung cấp dung lượng hiệu quả hơn cho lưu
lượng không kết thúc ở hub cũng như tập hợp lại lưu lượng từ những thiết bị được gắn
vào mạng.
Hình 2.8 Một OXC cung cấp nhiều chức năng chính trong một mạng rộng
• Cung cấp dịch vụ: Một OXC có thể dùng để cung cấp các tuyến quang
(lightpath) trong một mạng lớn theo một cách tự động, mà không phải thao tác bằng
tay. Khả năng này trở nên quan trọng khi giải quyết số bước sóng lớn trong một node
hoặc với số node trong mạng lớn. Nó cũng quan trọng khi các tuyến quang (lightpath)
trong mạng cần được cấu hình lại để đáp ứng với sự thay đổi lưu lượng. Các OXC có
thể cấu hình từ xa đảm nhận chức năng này.
• Bảo vệ: Bảo vệ các tuyến quang (lightpath) khi sợi bị đứt và khi thiết bị gặp sự
cố trong mạng là những chức năng quan trọng nhất được mong đợi từ một bộ kết nối
chéo. Bộ kết nối chéo là một phần tử mạng thơng minh mà có thể phát hiện ra sự cố
trong mạng và nhanh chóng định tuyến lại các tuyến quang (lightpath). Các bộ kết nối
Hoàng Thị Ái_CCVT03B
Trang 14
Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
chéo cho phép các mạng mắt lưới thật sự được triển khai. Các mạng này cung cấp hiệu
quả sử dụng băng thông mạng một cách đặc biệt, so với các mạng Ring SONET/SDH.
• Trong suốt đối với tốc độ bit: Khả năng chuyển mạch các tín hiệu với tốc độ
bit và các định dạng khung tuỳ ý là một thuộc tính mong muốn của các OXC.
• Giám sát thực hiện, định vị lỗi: Các OXC cho thấy các tham số của một tín
hiệu ở những node trung gian. OXC cho phép kiểm tra thiết bị và giám sát các tín hiệu
đi xun qua nó.
Hình 2.9 Các cách triển khai OXC
• Chuyển đổi bước sóng: Ngồi việc chuyển mạch một tín hiệu từ cổng này
sang cổng khác, OXC có thể kết hợp thêm khả năng chuyển đổi bước sóng bên trong.
• Ghép kênh: Các OXC điều khiển các tín hiệu ngõ vào và ngõ ra ở tốc độ
đường dây quang. Tuy nhiên, chúng có thể sáp nhập các khả năng ghép kênh để
chuyển mạch lưu lượng nội tại.
Một OXC có thể được phân chia theo chức năng thành một trung tâm chuyển
mạch và một khu liên hợp cổng. Trung tâm chuyển mạch chứa bộ chuyển mạch mà
thực hiện chức năng kết nối chéo thực sự. Khu liên hợp cổng chứa các card được dùng
như các giao diện để liên lạc với thiết bị khác. Các cổng giao tiếp có thể bao gồm các
Hồng Thị Ái_CCVT03B
Trang 15
