Chuyển mạch burst quang

Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................. 1
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT ....................................................... 3
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................. 4
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 5
Chương 1: ................................................................................................................. 7
Giới thiệu về chuyển mạch burst quang ...................................................................... 7
1.1 Chuyển mạch kênh quang ..................................................................................... 7
1.2 Chuyển mạch gói quang ....................................................................................... 8
1.3 Chuyển mạch burst quang .................................................................................. 10
1.4 So sánh các công nghệ chuyển mạch quang ........................................................ 11
Chương 2 : .............................................................................................................. 12
Các khía cạnh cơ bản của chuyển mạch burst quang ................................................ 13
2.1 Kiến trúc mạng OBS .......................................................................................... 13
2.1.1 Cấu tạo nút biên ............................................................................................ 14
2.1.2 Cấu tạo nút lõi .............................................................................................. 15
2.2 Tổ hợp burst ....................................................................................................... 17
2.2.1 Tổ hợp burst dựa trên bộ định thời ................................................................ 17
2.2.2 Tổ hợp burst dựa trên mức ngưỡng ............................................................... 18
2.3 Các cơ chế báo hiệu ............................................................................................ 19
2.3.1 Cơ chế báo hiệu Just – Enough – Time (JET) ................................................ 20
2.3.2 Cơ chế báo hiệu Just – In – Time (JIT) .......................................................... 23
2.3.3 Cơ chế báo hiệu Tell – And – Go (TAG) ....................................................... 25
2.3.4 Cơ chế báo hiệu Tell – And – Wait (TAW) ................................................... 26
2.4 Các thuật toán sắp xếp kênh ............................................................................... 27
2.4.1 Kênh rỗi phù hợp đầu tiên (FFUC) ................................................................ 28
2.4.2 Kênh rỗi với LAUT gần nhất (LAUC) .......................................................... 29
2.4.3 Kênh rỗi phù hợp đầu tiên – thực hiện lấp khoảng trống (FFUC-VF) ............ 30
2.4.4 Kênh rỗi với LAUT gần nhất - thực hiện lấp khoảng trống (LAUC-VF) .... 31
2.4.5 Khoảng trống kết thúc tối thiểu (Min-EV) ..................................................... 31

2.5 Phân giải tranh chấp ........................................................................................... 31
2.5.1 Bộ đệm quang ............................................................................................... 31
2.5.2 Chuyển đổi bước sóng ................................................................................... 33
Nhóm 10 – H09VT7
1
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
2.5.3 Định tuyến chuyển hướng ............................................................................. 34
2.5.3.1 Giới thiệu .................................................................................................. 34
2.5.3.2 Phương pháp định tuyến chuyển hướng ...................................................... 35
2.5.4 Phân đoạn burst ............................................................................................. 36
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 42
Nhóm 10 – H09VT7
2
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ACK Acknowledgement packet Gói tin báo nhận
BA Burst Assembler Bộ tổ hợp burst
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ
BHP Burst Header Packet Gói tiêu đề burst
FDL Fiber Delay Line Đường dây trễ quang
FFUC First Fit Unscheduled Channel Kênh rỗi phù hợp đầu tiên
FFUC-VF First Fit Unscheduled Channel-Void
Filling
Kênh rỗi phù hợp đầu tiên-thực hiện
lấp khoảng trống
FIFO First In First Out Bộ đệm vào trước ra trước
IP Internet Protocol Giao thức Internet
JET Just – Enough – Time (Tên giao thức)

JIT Just – In – Time (Tên giao thức)
LAUC Latest Available Unscheduled
Channel
Kênh rỗi với LAUT gần nhất
LAUC- VF Latest Available Unscheduled
Channel – Void Filling
Kênh rỗi với LAUT gần nhất-thực
hiện lấp khoảng trống
MEMS Microelectromechanical System Hệ thống vi cơ điện
Min – EV Minimum End Void Khoảng trống kết thúc tối thiểu
NAK Negative Acknowledgment Bản tin báo nhận phủ định
OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch burst quang
OCS Optical Circuit Switching Chuyển mạch kênh quang
OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang
Nhóm 10 – H09VT7
3
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
OXC Optical Cross Connect Thiết bị nối chéo quang
REL Release packet Gói tin giải phóng kênh
RM Routing Module Bộ định tuyến
RWA Routing and Wavelength
Assignment
Định tuyến và gán bước sóng
S Scheduler Bộ lập lịch
SCU Switching Control Unit Đơn vị điều khiển chuyển mạch
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
TAG Tell – And – Go (Tên giao thức)
TAW Tell – And – Wait (Tên giao thức)
WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia bước sóng
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Mạng định tuyến bước sóng.......................................................................8
Hình 1.2: Mạng chuyển mạch gói quang OPS............................................................9
Hình 1.3: Nút chuyển mạch trong mạng chuyển mạch gói quang.............................10
Hình 1.4: Sử dụng thời gian offset trong OBS..........................................................10
Nhóm 10 – H09VT7
4
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Hình 2.1: Kiến trúc mạng OBS.................................................................................13
Hình 2.2: Sơ đồ khối chức năng của mạng OBS.......................................................14
Hình 2.3: Cấu tạo nút biên........................................................................................15
Hình 2.4: Cấu tạo nút lõi..........................................................................................16
Hình 2.5: Tổ hợp burst dựa trên bộ định thời............................................................17
Hình 2.6: Tổ hợp burst dựa trên mức ngưỡng...........................................................18
Hình 2.7: Cơ chế báo hiệu Just – Enough – Time.....................................................21
Hình 2.8: Lợi ích của DR.........................................................................................23
Hình 2.9: Cơ chế báo hiệu Just – In – Time..............................................................24
Hình 2.10: So sánh cơ chế báo hiệu JET (trên) và JIT (dưới)....................................24
Hình 2.11: Cơ chế báo hiệu Tell-And-Go.................................................................26
Hình 2.12: Cơ chế báo hiệu Tell – And – Wait.........................................................27
Hình 2.13: Thuật toán FFUC và LAUC....................................................................29
Hình 2.14: Thuật toán FFUC-VF và LAUC-VF.......................................................30
Hình 2.15: Mô tả giải quyết xung đột bằng bộ đệm..................................................32
Hình 2.16: Dây trễ FDL cùng với bộ khuếch đại và chuyển mạch tạo thành một vòng
lặp trễ.......................................................................................................................32
Hình 2.17: Giải quyết tranh chấp bằng bộ chuyển đổi bước sóng.............................33
Hình 2.18: Cấu trúc của mạng OBS với kỹ thuật làm lệch hướng đi.........................35
Hình 2.19: Phương pháp định tuyến chuyển hướng..................................................36
Hình 2.20: Mô tả giải quyết xung đột bằng phân đoạn burst.....................................37
Hình 2.21: Cấu trúc của burst được đóng kiểu phân đoạn.........................................38
Hình 2.22: Xung đột làm chồng lấn các đoạn lên nhau.............................................39

LỜI MỞ ĐẦU
Những năm gần đây đã diễn ra sự bùng nổ lưu lượng thông tin trên toàn cầu. Yêu
cầu về băng thông đối với các dịch vụ viễn thông ngày càng gia tăng. Một trong
những xu hướng phát triển của mạng viễn thông hiện nay là quang hóa từ mạng lõi
cho đến tận mạng truy nhập của khách hàng. Công nghệ ghép kênh phân chia theo
bước sóng WDM đã và đang được triển khai trong các hệ thống thông tin quang hiện
tại cho phép tốc độ truyền dẫn cực lớn và khả năng hỗ trợ các lưu lượng khác nhau
như IP, Ethernet, SONET/SDH. Một vấn đề đặt ra cho mạng quang WDM là lựa
Nhóm 10 – H09VT7
5
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
chọn được công nghệ chuyển mạch thích hợp để có thể sử dụng một cách tối ưu băng
thông của sợi quang và giảm thiểu trễ xử lý tại các thiết bị chuyển mạch. Ba công
nghệ chuyển mạch quang được nghiên cứu để sử dụng trong mạng WDM là: chuyển
mạch kênh quang, chuyển mạch gói quang và chuyển mạch burst quang. Trong ba
công nghệ này, chuyển mạch burst quang ra đời nhằm đáp ứng sự bùng nổ dữ liệu,
giải quyết được nhược điểm của chuyển mạch kênh quang và là bước trung gian
trước khi tiến tới chuyển mạch gói quang trong khi công nghệ chưa cho phép có
mạng truyền tải toàn quang. Xuất phát từ thực tế trên nhóm chúng em đã chọn hướng
nghiên cứu về chuyển mạch burst quang. Chuyên đề “Chuyển mạch burst quang”
trình bày những vấn đề cơ bản nhất về chuyển mạch burst quang. Nội dung chuyên
đề bao gồm:
Chương 1: Giới thiệu về chuyển mạch burst quang. Chương này sẽ giới thiệu
về các công nghệ chuyển mạch quang chính là chuyển mạch kênh quang, chuyển
mạch burst quang và chuyển mạch gói quang.
Chương 2: Các khía cạnh cơ bản của chuyển mạch burst quang. Nội dung
chương 2 gồm có:
+Kiến trúc mạng OBS
+Tổ hợp burst: theo ngưỡng và dựa trên bộ định thời
+Các cơ chế báo hiệu: JET,JIT,TAG,TAW

+Các thuật toán sắp xếp kênh: với thuật toán hàng ngang (Hoziron) và lấp khoảng
trống (Void Filling)
+Các giải pháp giải quyết tranh chấp: bộ đệm quang, chuyển đổi bước sóng , định
tuyến chuyển hướng, phân đoạn burst.
Do giới hạn về mặt thời gian và kiến thức nên chuyên đề không tránh khỏi thiếu
sót. Rất mong nhận được những đóng góp từ thầy cô và các bạn để chuyên đề của
nhóm được hoàn thiện hơn.
Nhóm 10 – H09VT7
6
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Chương 1:
Giới thiệu về chuyển mạch burst quang
Nội dung chính của chương sẽ đề cập đến ba loại chuyển mạch quang chính là :
chuyển mạch kênh quang, chuyển mạch gói quang và chuyển mạch burst quang.
1.1 Chuyển mạch kênh quang
Nhóm 10 – H09VT7
7
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Mạng WDM định tuyến bước sóng bao gồm các thiết bị nối chéo quang OXC
(Optical Cross Connect) được kết nối với nhau bằng các liên kết WDM trong một
tôpô mạng hình lưới tùy ý. Phương pháp chuyển mạch trong mạng định tuyến bước
sóng là chuyển mạch kênh quang. Chuyển mạch kênh quang là chuyển mạch hướng
kết nối (connection oriented). Kết nối từ một nút nguồn gửi thông tin đến một nút
đích nhận thông tin phải được thiết lập trước khi thông tin được truyền đi. Trong
mạng định tuyến bước sóng thì kết nối từ nguồn tới đích này được gọi là đường
quang (lightpath). Đường quang tương ứng với một tuyến và bước sóng được gán
cho tuyến đó. Sự thiết lập các đường quang bao gồm một số bước thực hiện. Những
bước này bao gồm tìm ra tài nguyên và tôpô mạng, định tuyến, gán bước sóng, báo
hiệu và dự trữ tài nguyên.
Hình 1.1: Mạng định tuyến bước sóng

1.2 Chuyển mạch gói quang
Nhóm 10 – H09VT7
8
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Hình 1.2: Mạng chuyển mạch gói quang OPS
Mạng chuyển mạch gói quang OPS bao gồm các OXC được nối với nhau bằng
các liên kết WDM trong một cấu hình mesh tùy ý. Mạng chuyển mạch gói quang bao
gồm phần lõi có khả năng truyền tải tốc độ cao và phần biên giao diện với phần tử
của các mạng IP, SONET/SDH, Ethernet.
Các gói tin truyền trong mạng chuyển mạch gói quang có phần tiêu đề và phần tải
tin. Tiêu đề có chứa thông tin định tuyến cũng như thông tin điều khiển và được
truyền trong băng cùng với tải tin. Khi gói tin truyền tới OXC, tiêu đề sẽ được tách ra
và được xử lý trong miền điện (sau khi biến đổi quang – điện – quang) còn tải tin sẽ
được chuyển mạch trong miền quang. Vì phần tiêu đề cần mất thời gian để xử lý nên
phần tải tin được làm trễ đi bằng cách lưu đệm bởi đường dây trễ quang. Về nguyên
lý, chuyển mạch gói quang mong muốn truyền thông tin và xử lý thông tin điều
khiển hoàn toàn trong miền quang. Nhưng do hạn chế về mặt công nghệ hiện nay
nên phần thông tin điều khiển chỉ có thể xử lý trong miền điện mà thôi. Trong chuyển
mạch gói quang, tiêu đề được so sánh với một bảng định tuyến, tải tin sẽ được
chuyển ra cổng đầu ra tương ứng trên một sợi quang và một bước sóng mới. Nếu
không có bước sóng mới nào khả dụng, gói tin sẽ bị hủy hoặc phải bị trễ đi để chờ
bước sóng khả dụng mới.
Thành phần chính của nút OXC là cơ cấu chuyển mạch quang và khối điều khiển
chuyển mạch. Khối điều khiển chuyển mạch duy trì thông tin về tô pô mạng, duy trì
bảng định tuyến, xử lý tiêu đề gói tin, điều khiển việc lưu đệm, lập lịch và chuyển
tiếp các gói tin, điều khiển cơ cấu chuyển mạch chuyển mạch gói tin đúng thời gian
đã định, phát hiện tranh chấp và phân giải khi tranh chấp xảy ra giữa các gói tin. Cơ
cấu chuyển mạch thực hiện tạo kết nối từ cổng đầu vào đến cổng đầu ra tương ứng
theo yêu cầu của khối điều khiển chuyển mạch.
Nhóm 10 – H09VT7

9
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Hình 1.3: Nút chuyển mạch trong mạng chuyển mạch gói quang
1.3 Chuyển mạch burst quang
Chuyển mạch burst quang ra đời nhằm đạt được sự cân bằng giữa chuyển mạch
kênh quang và chuyển mạch gói quang. Các gói tin ở lớp trên sẽ được tập hợp lại
thành các burst để truyền tải trong mạng OBS . Các burst có độ dài không cố định
gồm có hai phần: gói tin điều khiển (control packet) hay còn được gọi là gói tiêu đề
burst Burst Header Packet (BHP) và phần thông tin dữ liệu còn được gọi là data
burst. OBS thực hiện việc truyền độc lập gói tin điều khiển và burst dữ liệu trên các
kênh bước sóng khác nhau. Thông tin trong gói tin điều khiển gồm có chiều dài burst,
thời điểm phát burst, các thông tin định tuyến. Gói tin điều khiển được truyền đi
trước burst dữ liệu một khoảng thời gian được gọi là offset time để cấu hình các
chuyển mạch trong suốt đường đi từ nguồn tới đích. Thời gian offset time này bằng
trễ xử lý tổng cộng của gói tin điều khiển tại tất cả các nút trung gian.
Hình 1.4: Sử dụng thời gian offset trong OBS
Nhóm 10 – H09VT7
10
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Đây là một trong những khác biệt cơ bản giữa chuyển mạch burst quang so với
chuyển mạch gói quang. Khoảng thời gian này cho phép thông tin điều khiển được
xử lý tại mỗi nút chuyển mạch và các nút sắp xếp tài nguyên kênh bước sóng cho
việc truyền burst dữ liệu dựa trên thông tin trong gói tin điều khiển. Với OBS không
yêu cầu phải xử lý gói tin điều khiển trong miền quang. OBS sử dụng các mô hình dự
trữ kênh và báo hiệu để dự trữ tài nguyên kênh bước sóng.
1.4 So sánh các công nghệ chuyển mạch quang
Như đã nêu ở trên, ta có thể thấy chuyển mạch kênh quang chỉ chuyển mạch cho
một bước sóng trên một đường quang nên không còn thích hợp cho mạng WDM hiện
nay. Nhưng nó cũng có những ưu điểm riêng của nó, nổi bật nhất đó là độ tin cậy.
Bên cạnh đó nhược điểm chính là độ trễ lớn và lãng phí băng thông.

Chuyển mạch gói quang là loại chuyển mạch hướng tới trong mạng toàn quang
với tốc độ xử lý nhanh nhất trong các loại đã nêu. Nhưng giới hạn của nó là ở chỗ sự
hạn chế về công nghệ hiện tại không đáp ứng được các yêu cầu cho một mạng toàn
quang.
Trong khi đó lưu lượng càng ngày càng bùng nổ. Ta có thể thấy chuyển mạch
burst quang đáp ứng được sự bùng nổ đó như thế nào. Với việc tổ hợp các gói cùng
đích đến dùng chung một gói điều khiển làm giảm thiểu tối đa việc xử lý thông tin
điều khiển. Các burst dữ liệu hoàn toàn truyền đi trên miền quang. Về tốc độ và khả
năng sử dụng băng tần hơn hẳn chuyển mạch kênh quang. Trong thời điểm hiện tại
với công nghệ như hiện nay thì chuyển mạch từng gói một với việc xử lý từng ấy tiêu
đề trong chuyển mạch gói quang sẽ không thể đáp ứng được lưu lượng như chuyển
mạch burst quang. Tuy nhiên, cái gì cũng có hai mặt của nó, chuyển mạch burst
quang đáp ứng được yêu cầu về bùng nổ lưu lượng nhưng nó vẫn chưa phải là
chuyển mạch toàn quang, trễ tổ hợp burst, việc thay thế thiết bị hay chỉ là cần thay
thế module. Đó là vấn đề “trade off” trong viễn thông.
Nhóm 10 – H09VT7
11
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Công nghệ
chuyển mạch
quang
Hiệu quả sử
dụng băng
thông
Thời gian
chuyển mạch
yêu cầu
Xử lý header
Khả năng thích
ứng lưu lượng

Chuyển mạch
kênh quang
Thấp Chậm Thấp Thấp
Chuyển mạch
gói quang
Cao Nhanh Cao Cao
Chuyển mạch
burst quang
Cao Trung bình Thấp Cao
Bảng 1.1 So sánh các công nghệ chuyển mạch quang khác nhau
Chương 2 :
Nhóm 10 – H09VT7
12
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Các khía cạnh cơ bản của chuyển mạch burst
quang
2.1 Kiến trúc mạng OBS
Như đã đề cập ở chương 1, ý tưởng của chuyển mạch burst quang là phân chia
mặt bằng dữ liệu và mặt bằng điều khiển và thực hiện báo hiệu ngoài băng để cho
phép truyền tải dữ liệu trong miền quang một cách hiệu quả hơn. Đơn vị dữ liệu
truyền tải trong mạng OBS là các burst gồm có gói tin điều khiển và burst dữ liệu.
Mạng OBS thực hiện việc báo hiệu ngoài băng: gói tin điều khiển được truyền trên
một kênh bước sóng khác với burst dữ liệu để cấu hình các chuyển mạch từ nguồn tới
đích. Gói tin điều khiển mang thông tin về chiều dài burst, thời điểm burst truyền
cũng như các thông tin định tuyến khác. Một khi tài nguyên đã được dự trữ các burst
sẽ được phát đi. Để làm được điều đó người ta đề xuất xây dựng một mạng OBS với
kiến trúc như hình 2.1
Hình 2.1: Kiến trúc mạng OBS
Mạng OBS về bản chất là một mạng WDM trên đó nó thực hiện công nghệ
chuyển mạch OBS. Mạng OBS bao gồm các nút biên (edge node) và các nút lõi (core

node) được kết nối với nhau bằng các liên kết WDM.
Nút biên mạng OBS thực hiện giao diện với mạng khác như mạng IP,
SONET/SDH hay Ethernet. Nút biên vì thế có khả năng giao tiếp cả trong miền điện
và miền quang và có khả năng biến đổi điện quang cũng như chuyển đổi bước sóng
để tương thích với tín hiệu truyền trên các liên kết quang WDM. Nút biên trên cơ sở
Nhóm 10 – H09VT7
13
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
truyền tải burst có thể phân thành nút biên đầu vào và nút biên đầu ra. Nút đầu vào ở
phía phát vào thực hiện tổ hợp các gói tin từ các đầu cuối thành các burst và tạo các
gói tin điều khiển, định tuyến và sắp xếp bước sóng để truyền các burst dữ liệu vào
mạng lõi OBS. Nút đầu ra ở phía thu thực hiện giải tổ hợp các burst thành các gói tin
và gửi tới các mạng đích. Nếu một nút biên thực hiện thông tin hai chiều thì nó sẽ
đóng vai trò vừa là nút đầu vào vừa là nút đầu ra.
Nút lõi có nhiệm vụ cơ bản là chuyển tiếp burst từ các cổng đầu vào tới các cổng
đầu ra tương ứng, dự trữ các kênh bước sóng cho các burst dữ liệu dựa trên thông tin
trong các gói tin điều khiển và giải quyết tranh chấp. Hình 2.2 mô tả các thành phần
của mạng OBS với các chức năng khác nhau.
Định tuyến
Tổ hợp Burst
Lập lịch và sắp
xếp bước sóng
Báo hiệu
Lập lịch
Giải quyết
tranh chấp
Giải tổ hợp
Burst
Chuyển tiếp
gói

Lưu lượng ra
Lưu lượng vào
Nút biên đầu vào
Node lõi Node biên đầu ra
Hình 2.2: Sơ đồ khối chức năng của mạng OBS
2.1.1 Cấu tạo nút biên
Các nút biên là các router biên có khả năng giao diện điện và quang, thực hiện
chức năng phân loại gói tin, lưu đệm các gói tin, tổ hợp các gói tin thành các burst và
giải tổ hợp burst thành các gói tin cấu thành. Các phương pháp tổ hợp burst khác
nhau như dựa trên thời gian của bộ định thời hoặc dựa trên kích thước các gói tin có
thể được sử dụng để tổ hợp các gói tin dữ liệu thành các burst và gửi vào trong mạng
lõi OBS. Cấu tạo của một router biên bao gồm một bộ định tuyến RM (Routing
Nhóm 10 – H09VT7
14
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
Module), các bộ tổ hợp burst BA (Burst Assembler) và các bộ lập lịch kênh S
(Scheduler).
Bộ định
tuyến
Lập lịch
kênh
Class 0
Class m
Class 0
Class m
Lưu
lượng
vào
Lưu
lượng

ra
tới
node
lõi
Đến node biên 1
Đến node biên N
Tổ hợp burst N
Tổ hợp burst 1
Lập lịch
kênh
Hình 2.3: Cấu tạo nút biên
Bộ định tuyến kiểm tra thông tin định tuyến của từng gói tin, chọn lựa các cổng
ra thích hợp cho từng gói tin và gửi nó đến bộ tổ hợp burst thích hợp. Mỗi bộ tổ hợp
burst tạo ra các burst chứa các gói dữ liệu đến cùng một đích tới (cùng một router
biên đầu ra). Trong mỗi bộ tổ hợp burst còn có hàng đợi khác nhau cho các loại gói
tin ứng với các dịch vụ khác nhau. Bộ lập lịch kênh dự trữ kênh bước sóng cho các
burst dữ liệu và chuyển các burst dữ liệu tới các cổng đầu ra tương ứng. Ở nút biên
đầu ra, bộ giải tổ hợp burst sẽ tiến hành tách các gói tin từ các burst này và chuyển
tiếp lên các lớp trên.
2.1.2 Cấu tạo nút lõi
Nút lõi gồm có OXC và một đơn vị điều khiển chuyển mạch SCU (Switching
Control Unit), các bộ chuyển đổi quang – điện – quang, các bộ ghép kênh, phân kênh.
Ta xét hai phẩn tử chính là OXC và SCU. SCU tạo và duy trì một bảng chuyển tiếp
và chịu trách nhiệm cấu hình cho OXC. Khi gói tin điều khiển tới nút lõi nó sẽ được
biến đổi từ miền quang vào miền điện và đi đến SCU. SCU đọc thông tin trong gói
xác định đích đến của gói này và burst dữ liệu theo sau, kế đó tra cứu thông tin trong
bảng chuyển tiếp để đưa đến quyết định chuyển tiếp dữ liệu đến cổng ra nào của
OXC. Đồng thời SCU cũng chịu trách nhiệm dự trữ kênh bước sóng cho burst dữ liệu
ở đầu ra. Gói tin điều khiển sau đó sẽ được cập nhật thêm thông tin điều khiển nếu
như nút hiện tại chưa phải là đích cuối cùng của nó và được biến đổi điện quang và

Nhóm 10 – H09VT7
15
Chuyên đề thông tin quang CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
truyền ra kênh bước sóng đầu ra tương ứng. Trước khi burst dữ liệu đi đến router lõi,
SCU sẽ điều khiển OXC thiết lập kết nối từ cổng đầu vào đến đầu ra tương ứng cho
burst dữ liệu đó. Tại nút lõi có nhiều kịch bản có thể xảy ra. Nếu gói tin điều khiển
không thành công trong việc dự trữ tài nguyên cho burst dữ liệu thì cả gói tin điều
khiển và burst dữ liệu sẽ bị hủy bỏ. Hoặc khi các burst dữ liệu tại các đầu vào cùng
muốn đến một cổng đầu ra của OXC, khi đó tranh chấp sẽ xảy ra và SCU sẽ có
nhiệm vụ phát hiện và giải quyết tranh chấp này theo các chính sách giải quyết tranh
chấp mà mạng sử dụng. Có hai phương pháp giải quyết tranh chấp mà phần 2.5 của
chuyên đề đề cập đến là sử dụng các đường dây trễ quang và chuyển đổi bước sóng.
Để thực hiện được các phương pháp này đòi hỏi nút lõi mạng OBS phải trang bị thêm
đường dây trễ quang và các bộ chuyển đổi bước sóng.
Hình 2.4: Cấu tạo nút lõi
Ta có thể thấy các gói tin khi đi vào các node biên sẽ được định tuyến để chuyển
rồi mới chuyển đến các bộ tổ hợp và sau đó được lập lịch và sắp xếp trên bước sóng
đầu ra tương ứng. Tại các node lõi sẽ chỉ có trách nhiệm chuyển tiếp gói tin đi nhờ xử
lý các thông tin báo hiệu và lập lịch. Tại node biên đầu ra sẽ burst sẽ được giải tổ hợp
và phân phối đến địa chỉ.Trong mạng OBS xử dụng các giao thức định tuyến OSPF
và GMPLS. Có thể thấy tuyến đã được lựa chọn tại node biên, các node đích chỉ việc
chuyển tiếp. Nếu đi thêm về các giao thức trên thì chuyên đề sẽ quá dài và không tập
trung vào đặc điểm riêng chính của OBS nên nhóm sẽ không trình bày cụ thể về các
Nhóm 10 – H09VT7
16