Mô hình phân tích nút lõi chuyển mạch chùm quang với các quá trình đến renewal và Poisson

Bài báo thực hiện phân tích với trường hợp luồng lưu lượng đến không phải là Poisson (non-Poisson) mà là quá trình đến renewal (ứng với lưu lượng tổng quát GI). Kết quả phân tích bên trong mô hình cũng như so sánh với mô hình Poisson trước đó cho thấy tính đúng đắn của mô hình phân tích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình phân tích nút lõi chuyển mạch chùm quang với các quá trình đến renewal và Poisson T¤p ch½ Tin håc v  i·u khiºn håc, T.28, S.4 (2012), 359372 MÆ HœNH PH…N TCH NÓT LÃI CHUYšN M„CH CHÒM QUANG VÎI CC QU TRœNH ˜N RENEWAL V€ POISSON NG THANH CH×ÌNG1 , VÔ DUY LÑI2 , Và VI˜T MINH NHŠT3 Tr÷íng ¤i håc Khoa håc, ¤i håc Hu¸ Trung t¥m CNTT, V«n pháng TW £ng 3 ¤i håc Hu¸ 1 2 Tóm t t. Vi»c t½nh to¡n hi»u su§t t¤i nót lãi trong m¤ng OBS èi vîi tr÷íng hñp luçng l÷u l÷ñng ¸n l  Poisson ¢ ÷ñc · cªp kh¡ nhi·u. Trong b i b¡o n y, chóng tæi thüc hi»n ph¥n t½ch vîi tr÷íng hñp luçng l÷u l÷ñng ¸n khæng ph£i l  Poisson (non-Poisson) m  l  qu¡ tr¼nh ¸n renewal (ùng vîi l÷u l÷ñng têng qu¡t GI). Vi»c k¸t hñp c£ hai luçng l÷u l÷ñng GI v  Poisson công ÷ñc xem x²t vîi mët tr÷íng hñp °c bi»t cõa qu¡ tr¼nh ¸n mîi l  qu¡ tr¼nh IPP (Interrupted Poisson Process). Chóng tæi sû döng c¡c ph÷ìng ph¡p x§p x¿ ERT v  GI º t½nh to¡n x¡c su§t t­c ngh³n. K¸t qu£ ph¥n t½ch b¶n trong mæ h¼nh công nh÷ so s¡nh vîi mæ h¼nh Poisson tr÷îc cho th§y t½nh óng cõa mæ h¼nh ph¥n t½ch. Abstract. Evaluating the performance of contention problem in OBS networks for the case of Poisson traffic is proposed. In this paper, we analyse an approximate model for input process with mixed renewal and Poisson, specifically treating the renewal process of Interrupted Poisson Process (IPP). A mixed system of renewal and Poisson process inputs are analyzed for OBS core nodes with the SPL-Feed-Forward architecture. Approximate formulas of the mean delay and loss probability for the respective inputs are presented in simple closed form. Keywords. OBS, Blocking probability, FDL, Deflection routing, Mixed Renewal and Poisson 1. GIÎI THI›U V§n · i·u khiºn t­c ngh³n chòm quang l  r§t quan trång trong vi»c gi£m bît m§t chòm quang trong m¤ng chuyºn m¤ch chòm quang OBS (Optical Burst Switching) [1]. Kh¡c vîi kh¡i ni»m t­c ngh³n trong m¤ng chuyºn m¤ch gâi, t­c ngh³n chòm t¤i mët cêng ra cõa mët nót m¤ng OBS x£y ra khi câ hai ho°c nhi·u gâi i·u khiºn cè g­ng d nh tr÷îc còng mët k¶nh b÷îc sâng ra t¤i còng mët thíi iºm. V§n · n y câ thº ÷ñc gi£i quy¸t b¬ng c¡ch chuyºn êi b÷îc sâng (Wavelength Conversion), sû döng ÷íng tr¹ quang FDL (Fiber Delay Link) ho°c ành tuy¸n l»ch h÷îng. a sè c¡c nghi¶n cùu hi»n nay th÷íng ph¥n t½ch sü k¸t hñp cõa c¡c gi£i ph¡p n y. C¡c t¡c gi£ trong [2,3,4] ¢ · xu§t mët mæ h¼nh ành tuy¸n l»ch h÷îng k¸t hñp vîi chuyºn êi b÷îc sâng ¦y õ v  ÷íng tr¹ FDL º l m tr¹ v  bò thíi gian offset cho vi»c mð rëng h nh tr¼nh. Trong [6,9], c¡c t¡c gi£ ¢ ph¥n t½ch sü k¸t hñp chuyºn êi b÷îc sâng ¦y õ v  ÷íng tr¹ quang FDL £nh h÷ðng nh÷ th¸ n o ¸n sü t­c ngh³n chòm. Tuy nhi¶n, kh¡c vîi [2,3,4], c¡c t¡c gi£ trong [6,9] ch¿ xem x²t l÷u l÷ñng ¸n l  GI vîi qu¡ tr¼nh NG THANH CH×ÌNG, VÔ DUY LÑI, Và VI˜T MINH NHŠT 360 ¸n renewal. Vi»c xem x²t k¸t hñp c£ 2 luçng GI v  Poisson s³ ÷ñc ph¥n t½ch trong b i vi¸t n y. T÷ìng tü nh÷ trong [2], mæ h¼nh ð H¼nh 1 ch¿ ra l÷u l÷ñng c¡c chòm quang i ra tr¶n ch°ng (hop) C-D s³ bao gçm c¡c chòm l»ch h÷îng ¸n tø ch°ng C-E (do tranh ch§p) v  c¡c chòm thæng th÷íng (khæng l»ch h÷îng) ÷ñc ành tuy¸n ra tr¶n ch°ng C-D. Tuy nhi¶n, kh¡c vîi mæ h¼nh ¢ ph¥n t½ch trong [2] vîi gi£ thi¸t l÷u l÷ñng l»ch h÷îng ¸n c¡c ÷íng tr¹ FDL l  tu¥n theo ph¥n bè Poisson, mæ h¼nh l÷u l÷ñng l»ch h÷îng ¸n trong b i vi¸t n y l  l÷u l÷ñng tr n (non-Poisson), v  l  mët tr÷íng hñp °c bi»t cõa qu¡ tr¼nh ¸n renewal (l÷u l÷ñng GI). Ngo i ra, l÷u l÷ñng l»ch h÷îng sau khi ra khäi c¡c ÷íng tr¹ FDL k¸t hñp vîi c¡c l÷u l÷ñng ¸n kh¡c (l÷u l÷ñng khæng l»ch h÷îng) công khæng theo ph¥n bè Poisson v  ÷ñc xem l  l÷u l÷ñng têng qu¡t GI. H¼nh 1. Mæ h¼nh m¤ng OBS ang x²t Bè cöc b i b¡o gçm: Möc 2 giîi thi»u ki¸n tróc nót lãi OBS vîi c¡c ÷íng tr¹ FDL v  c¡c bë chuyºn êi b÷îc sâng ¦y õ CWC (Complete Wavelength Converter). Mæ h¼nh ph¥n t½ch s³ ÷ñc tr¼nh b y ð Möc 3. C¡c k¸t qu£ biºu di¹n d÷îi d¤ng ç thà v· nhúng thay êi cõa x¡c su§t t­c ngh³n chuyºn bi¸n theo mªt ë luçng s³ ÷ñc tr¼nh b y ð Möc 4. V  cuèi còng l  ph¦n k¸t luªn. 2. KI˜N TRÓC NÓT LÃI OBS VÎI CC BË CHUYšN ÊI CWC V€ ×ÍNG TR™ FDL Trong ki¸n tróc nót lãi OBS, c¡c bë chuyºn êi CWC v  ÷íng tr¹ FDL câ thº ÷ñc thi¸t k¸ chung º hé trñ tèt cho v§n · i·u khiºn t­c ngh³n t¤i cêng ra. C¡c chuyºn m¤ch quang câ thº ÷ñc c§u h¼nh kh¡c nhau vîi mët sè bë chuyºn êi CWC ÷ñc chia s´ theo ki¸n tróc SPN (share-per-node), SPL (share-per-link) ho°c SPIL (shareper-in-link), v  vîi mët tªp c¡c ÷íng tr¹ FDL (vîi mët ho°c nhi·u k¶nh b÷îc sâng), theo c¡ch s­p x¸p truy·n th¯ng (feed-forward) hay quay váng (feed-back) [6]. ¢ câ nhi·u · xu§t v· ki¸n tróc nót lãi k¸t hñp bë chuyºn êi b÷îc sâng CWC v  ÷íng tr¹ FDL [2,3,4,6]. Vîi MÆ HœNH PH…N TCH NÓT LÃI CHUYšN M„CH CHÒM QUANG 361 tr÷íng hñp ki¸n tróc SPN v  quay váng, c¡c bë chuyºn êi CWC v  c¡c ÷íng tr¹ FDL ÷ñc °t chung t¤i nót lãi v  c¡c l÷u l÷ñng ¸n tr¶n k¸t nèi v o b§t k¼ ·u câ thº sû döng chóng. Trong tr÷íng hñp ki¸n tróc SPL v  truy·n th¯ng, c¡c bë chuyºn êi CWC v  c¡c ÷íng tr¹ FDL ÷ñc °t t¤i c¡c cêng ra v  ch¿ ÷ñc sû döng bði c¡c l÷u l÷ñng h÷îng ¸n cêng ra â [8] (H¼nh 2). Vi»c l m tr¹ c¡c chòm l»ch h÷îng câ thº ÷ñc thüc hi»n t¤i c¡c và tr½ kh¡c nhau phö thuëc v o ki¸n tróc ÷íng tr¹ FDL cõa nót lãi OBS. N¸u thüc hi»n l m tr¹ chòm ngay t¤i nót t­c ngh³n, ki¸n tróc ÷íng tr¹ FDL ph£i l  truy·n th¯ng [4] (v½ dö trong H¼nh 1, thüc hi»n l m tr¹ tr¶n ch°ng C-D). Nh÷ng n¸u l m tr¹ chòm t¤i nót ti¸p theo cõa nót bà t­c ngh³n (v½ dö nót D), c£ 2 ki¸n tróc quay váng (thüc hi»n ngay t¤i nót lãi D) v  truy·n th¯ng (thüc hi»n tr¶n ch°ng D-E) ·u câ thº ¡p döng. H¼nh 2. Nót lãi vîi ki¸n tróc SPL èi vîi CWC v  truy·n th¯ng èi vîi FDL B i b¡o s³ i v o ph¥n t½ch x¡c su§t t­c ngh³n, công nh÷ ë tr¹ trung b¼nh (b¶n trong ÷íng tr¹ FDL) t¤i mët nót lãi OBS vîi ki¸n tróc SPL èi vîi CWC v  truy·n th¯ng èi vîi FDL (t¤i nót C), vîi c¡c gi£ thi¸t nh÷ sau (H¼nh ...