GiớIthiệuchungvềchuyểnmạchquang

GiớIthiệuchungvềchuyểnmạchquang Xu thế phát triển mạng hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam là xây dựng mạng truyền tải quang OTN cho mạng NGN (Next Generation Network- Mạng thế hệ sau) dựa trên công nghệ WDM. Những nỗ lực phi thường về công nghệ truyền dẫn quang trong đó tập trung vào việc nghiên cứu các vấn đề công nghệ mạng WDM trên thế giới hiện nay đang dần đáp ứng được nhu cầu phát triển tất yếu của mạng. Có nhiều vấn đề cần phải giải quyết trong mạng OTN nhằm ngày càng hoàn thiện đặc tính...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GiớIthiệuchungvềchuyểnmạchquang GiớIthiệuchungvềchuyểnmạchquang Xu thế phát triển mạng hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam là xây dựng mạng truyền tải quangOTN cho mạng NGN (Next Generation Network- Mạng thế hệ sau) dựa trên công nghệ WDM.Những nỗ lực phi thường về công nghệ truyền dẫn quang trong đó tập trung vào việc nghiên cứucác vấn đề công nghệ mạng WDM trên thế giới hiện nay đang dần đáp ứng được nhu cầu pháttriển tất yếu của mạng. Có nhiều vấn đề cần phải giải quyết trong mạng OTN nhằm ngày cànghoàn thiện đặc tính mạng. Trong các vấn đề đó, chuy1. Khái niệm chuyển mạch quangVề nguyên lý, một chuyển mạch thực hiện chuyển lưu lượng từ một cổng lối vào hoặckết nối lưu lượng trên một khối chuyển mạch tới một cổng lối ra. Hệ thống chuyểnmạch quang là một hệ thống chuyển mạch cho phép các tín hiệu bên trong các sợi cápquang hay các mạch quang tích hợp được chuyển mạch có lựa chọn từ một mạch nàytới một mạch khác.Tuỳ thuộc vào kỹ thuật chuyển mạch mà các thông tin được trao đổi dưới dạng thờigian thực (chuyển mạch kênh) hoặc dưới dạng ghép kênh thông kê (chuyển mạch gói).Chuyển mạch kênh là một phương pháp thông tin sử dụng để thiết lập cho thông tingiữa 2 điểm. Số liệu được truyền trên cùng một tuyến và thông tin truyền đi trong thờigian thực. Khác với chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói thực hiện truyền các gói sốliệu độc lập. Mỗi gói đi từ một cổng tới một cổng khác theo một đường nào đó. Các góikhông thể gửi tới nút kế tiếp khi chưa thực hiện thành công tại nút trước đó. Mỗi nútcần có các bộ đệm để tạm thời lưu các gói. Mỗi nút trong chuyển mạch gói yêu cầu mộthệ thống quản lý để thông báo điều kiện truyền thông tin tới nút lân cận trong trườnghợp số liệu truyền bị lỗi.2. Chuyển mạch kênh quangChuyển mạch kênh quang được thực hiện trong mạng quang định tuyến bước sóngthực hiện thiết lập các bước sóng toàn quang giữa hai nút mạng. Sự thiết lập các luồngquang bao gồm một số bước thực hiện. Những bước này bao gồm tìm ra cấu hình vàtài nguyên, định tuyến, gán bước sóng báo hiệu và đặt trước tài nguyên.Tìm ra cấu hình và tài nguyên bao gồm phân bổ và duy trì thông tin trạng thái mạng.Thông tin sẽ bao gồm cấu hình mạng vật lý và trạng thái liên kết của mạng. Trongmạng định tuyến bước sóng WDM, những thông tin mày bao gồm các bước sóng cóthể sử dụng trên một tuyến đưa ra trong mạng. Một giao thức phổ biến dành cho duy trìthông tin trạng thái tuyến trong mạng internet là giao thức đường ngắn nhất theo thứ tựmở (OSPF- Open Shortest Path First).Vấn đề tìm các tuyến và gán bước sóng cho luồng quang được gọi là bài toán địnhtuyến và gán bước sóng (RWA- Routing and Wavelength Assignment). Các yêu cầu kếtnối có hai dạng, dạng tĩnh và dạng động.Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng trong các mạng quang đã được pháttriển nhanh, nó đã đáp ứng các yêu cầu về băng tần của người sử dụng mạng. Trongmạng định tuyến các nút truy nhập thông tin với nhau qua các kênh toàn quang, cáckênh này được xem như các luồng quang. Hình 1. Mạng chuyển mạch kênh quang với các kết nối luồng quangMột luồng quang được sử dụng để hỗ trợ một kết nối trong mạng định tuyến bước sóngWDM và nó có thể liên kết các sợi quang. Trong trường hợp không sử dụng bộ chuyểnđổi bước sóng, một luồng quang chiếm cùng bước sóng trên tất cả các liên kết sợi mànó đi qua. Đặc tính này gọi là điều kiện ràng buộc bước sóng liên tục. Hình 1 minh hoạmột mạng định tuyến bước sóng nối các luồng quang đã được thiết lập giữa các cặpcủa các nút truy nhập trên các bước sóng khác nhau. Chúng ta giả sử rằng mỗi chuyểnmạch quang được nối tới một nút truy nhập như là một nút. Khi đưa ra một tập kết nối,bài toán thiết lập các luồng quang bằng định tuyến và gán bước sóng mỗi kết nối đượcgọi là bài toán định tuyến và gán bước sóng (RWA- routing and wavelengthAssignment). Đặc trưng của các yêu cầu kết nối có thể gồm 2 loại: tĩnh và động. Vớilưu lượng tĩnh toàn bộ tập các kết nối được biết trước và bài toán khi đó thiết lập luồngquang cho các kết nối này cấu thành toàn bộ trong khi các tài nguyên mạng tối thiểuhoá số bước sóng hoặc số các sợi trong mạng. Với lựa chọn như vậy, nó có thể thiếtlập nhiều kết nối này cho số các bước sóng cố định đưa ra. Bài toán RWA cho lưulượng tĩnh gọi là bài toán thiết lập luồng quang tĩnh (SLE – Static LightpathEstablishment). Trong trường hợp lưu lượng động, một luồng quang được thiết lập chomỗi yêu cầu kết nối đến và luồng quang được giải phóng sau khi một thời gian hạnđịnh. Đối tượng trong trường hợp lưu lượng động là để thiết lập luồng quang và gánbước sóng theo cách tối thiểu tổng số kết nối tắc nghẽn hoặc tối đa số các kết nối đượcthiết lập trong mạng tại bất cứ thời điểm nào. Bài toán này gọi là bài toán thiết lập luồngquang động (DLE- Dynamic Lightpath Establishment).Bài toán SLE có thể được giải như là qui hoạch tuyến tính nguyên, nó là bài toán NP ...