tóm tắt luận án phân tích và đánh giá hiệu năng một số cơ chế điều khiển tránh tắc nghẽn tại nút lõi trong mạng chuyển mạch chùm quang

HÀN LÂM    PHÂN TÍCH   TRONG CHUYN MCH CHÙM QUANG          2013 1 MỞ ĐẦU  Optical Circuit Switching), Optical Burst Switching) và Optical Packet Switching, công  .   quang OBS dung hòa   không y  .   OBS,  hai hay          . Trong , chúng tôi ,   các mô hình mô hình hóa   t     thông qua .  vào : : các   FDL;   :               ;  : là   (quá trình Renewal). : n  OBS; pt   so sánh  n:   quang FDL. : mô hình hóa .   non- [2].  ( )   phân tích,      c.  trình ,  , L án. 2 trình bày các   2  [A5][A6][A7]. 3 trình bày các mô hình phân tích , [A1][A2][A3]. Ngoài ra, lun án  xut mt s thut toán xây dng ma trn t trng thái Q ng vi mi mô hình nhm tính các xác sut trng thái cân bng [A1][A4]. Vic m rng ng ng tng quát  (quá trình Renewal) [A8]t hp c hai lung  (non-Poisson) [A9] c trình bày trong C4. Kt qu phân tích trong ng hng ) mô hình   .  L và .  GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1. Mạng chuyển mạch chùm quang   burst) [10] là trung gian    1.1.1. Đặc trưng chung của mạng chuyển mạch chùm quang OBS mà      OBS   li; ; ; . 1.1.2. Kiến trúc mạng chuyển mạch chùm quang OBS OBS   Hình 1.1, các OBS có  Hình 1.1.  3     chùm .  nút biên vào chùm   chùm  1.1.3. Các hoạt động trong mạng chuyển mạch chùm quang 1.1.3.1. Tập hợp chùm chùm  OBS chúng  ùm)  [10]. 1.1.3.2. Định tuyến chùm các nút biên  (lightpath). Kênh        1.1.3.3. Báo hiệu chùm chùm       chùm      chùm y chùm [10]. 1.1.3.4. Lập lịch chùm chùm  kênh bchùm           chùm   chùm    à   quang  chùm  1.1.3.5. Xử lý tranh chấp chùm OBS    và trên cùng   là        . Xu     t hp v quang FDL c  i b 4 1.2. Đánh giá hiệu năng trong mạng chuyển mạch chùm quang các      gói  Vút ,  . 1.2.1. Các nghiên cứu chính liên quan đến Luận án  () thông qua  xá , :  : trong [3][8],  offset              , trong khi sau  [3].    [5][11][6]. C này     và     các  .  các   [A1][A2][A3].  [3][8], các tác [4] xem xét chi  nhau. - -   1.2.2. Vấn đề nghiên cứu trong Luận án  ,  án  hình    nút lõi OBS  . Theo  trong   (1) - Nghiên cu i Markov  mt chùm ti mt nút OBS   dng tr quang FDL. Mô hình  tranh chp trong hai trng h QoS [A5][A6][A7]. (2) - ó .   mô hình 5 Markov liên -  [A1][A2][A3][A4]. (3) -    không Poisson.  IPP, là mng hc bit cng tng quát ) [A8][A9]. 1.3. Kết luận chương    hó .  ĐIỀU KHIỂN TRÁNH TẮC NGHẼN BẰNG ĐỊNH TUYẾN LỆCH HƯỚNG KẾT HỢP VỚI ĐƯỜNG TRỄ QUANG FDL 2.1. Định tuyến lệnh hướng dựa trên giao thức báo hiệu JET -B-C-E trong mt mng chuyn mch chùm quang (Hình 2.1). Hình 2.1.  Ti nút lõi C vi hai cng ra ( b ), lu lng các chùm n ti  -D bao gm các chùm lch hn t  C-E (do tranh chp) và các chùm thông thng (không lch hng) - D. Gi thiC    2.2. Mô hình phân tích cơ bản và các giả thiết 2.2.1. Các giả thiết Chúng tôi s s d             ng tr quang FDL -Hình 2.1) vi l c xem xét là A-B-C-E.   Nphân tích có   toàn CWC và   [3]. Nút lõi Nút lõi phân tích Nút lõi Nút biên vào Nút biên ra B A' C D E   Nút biên vào A  Nút biên vào A''  6   là s bc sóng trên mi kt ni si quang ra, (      );   là s  quang FDL vi  bc sóng s s dng,   FDL (   dành cho các chùm lch hng ( giai on 1) và       FDL (   .  Các chùm  lch hng và không lch hng n  theo phân  Poisson vi tc  trung bình ln lt là   và   ;  là t trung bình phc v chùm  Gi thit phân b ng các chùm n các cng ra ca nút lõi OBS  nên mô hình có th ch cn xem xét ti mt cng ra c [3]. 2.2.2. Mô hình phân tích cơ bản  i Markov , gm 2 giai (Hình 2.2) [A5][A7] ti mi nút lõi OBS. Hình 2.2. n ti nút lõi Hình 2.3. Mô hình DRPF  n 1 tng ng vi   ng tr quang  cung cp thi gian offset m rng cho các chùm lch hng. X    c tính bng công thc tn tht Erlang-B [A7].  phc tp cc bng   [2]                    G 2 tng ng vi     ch hng và không lch hng,    và   ) cùng chia s  bc sóng trên kt ni si quang ra (xét vi 2 trng hp: có và không có QoS). Ngoài ra, t  n này,     2.3. Mô hình định tuyến lệch hướng không có ưu tiên (mô hình DRNP) T n  trên, tn 2, chúng tôi xét ng hn, trong  ng lng và không lng cùng chia s   -D trong Hình 2.1 [A7]. L c ch ra trong [A7] vi mi trng thái trong mô hình ng vi cp : ,   , tng ng là s chùm không lch hng và lch hng. X sau [A7]: 1 2    D  d D 2 D 1 d  f  ' d  1 2    D  d D 2 D 1 d  f  ' d  FDL FDL 7                         (2.1)  phc tp ca mô hình DRNP là   . 2.1 Mô hình định tuyến lệch hướng có ưu tiên (mô hình DRWP) m là xem xét  QoS theo tài nguyên b  [5][13] u tiên cao n so vi l   [A7]. Xng n trên kt ni C-D tng ng vi 2 l ng , trong p  u tiên cao hn lp .  phù  DRWP:    i vi lp  và    i vi lp .  Mi liên kt si quang mang  bc sóng, trong  các chùm thuc lp  không n      b Lc ca mô hình DRWP c ch ra nh  [A7]. Trong , i p , vi  p p ng). Do   ,   . i trong lc  tính c [A7]:                          (2.2)   , vi  tng  p p    ,    [2]:                vi                     (2.3) trong               tlu l h. X hng [A7]:  Xác sut tc nghn vi lp                              (2.4)  Xác sut tc nghn vi lp  (chùm không   :                                            (2.5)  phc tp ca mô hình DRWP là   . 2.2 Mô hình định tuyến lệch hướng có ưu tiên với đường trễ quang FDL (mô hình DRPF) 8  [3].  [3]   [3], DRPF      quang FDL  (Hình 2.3) [A5]. Mô hình DRPF có dng u         [A5]  i tr   nh bi cp ,           , và         .   i  tính c [A5]:                                 (2.6) XDRPF  sau [3]:                                                 (2.7)       , và           Vic tính các xác sut trng thái cân bng   trong công thc (2.7) có th c thc hin vi ma trn t chuyn trng thái tng quát  (          ) xây dng theo B2.1 và B2.2 [A4][9]. DRPF tính c bng        phc tp ca c mô hình DRPF là      . Bng 2.1. Ma trn Q - Mô hình DRPF        =              Bng 2.2. Ma trn Q (0) - Mô hình DRPF     =                                                      2.3 Mô hình định tuyến lệch hướng 3 giai đoạn (mô hình DRND) [8]    lõi. Mô hình phân tích trong   xut phát t Hình 2.2. m khác là n 2 s c m rn 2 và 3 (Hình 2.4) [3].  n 2, có  c sóng trên kt ni sc cp phát dành riêng cho các chùm c lng. Xác su  n   c tính bi công thc m[A6].  phc tp cn 2 trong mô hình DRND c bng . Cc lng b tc ngh loi b, mà chúng tip tc gn 3 vi t trung bình là    [8]:           (2.8) 9 Hình 2.4.  (mô hình DRND)  ng vcó dng tn tht  tr (loss-delay)                 là   và     ra trong [A6]. Mi tr           ng vi cp ; vi                                 (2.9) khi bu l ng  bi              , ta   [3]:                vi                           (2.10) X   [A6]:                              (2.11)  phc t     n 3 ca mô hình DRND có th tính c bng            phc tp ca c mô hình DRND là          . 2.4 Kết luận chương 2 phân tích    có/không  (mô hình DRNP, DRWP, DRPF, DRND) [A6][A7].  [3][8]    ' d   D 1 D 2 Dvd 1 2 k   d  1 d  f  k+1 k+2  FDLsnn d  .)(  [...]... ERT và GI Kết quả so sánh gi a các ph ơng pháp cũng nh so sánh với tr ờng hợp 24 l u l ợng Poisson ( các mô hình đã nghiên cứu) cho thấy tính đúng của các mô hình phân tích đề xuất trong Ch ơng 4 này KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Luận án “PHÂN TÍCH VÀ ÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MỘT SỐ CƠ CHẾ IỀU KHIỂN TRÁNH TẮC NGHẼN TẠI NÚT LÕI TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM UANG” đã tập trung nghiên cứu i toán giải quyết tắc nghẽn. .. cứu i toán giải quyết tắc nghẽn tại nút lõi OBS; đề xuất, cải tiến một số mô hình điều khiển tránh tắc nghẽn tại nút lõi OBS d a trên các ph ơng pháp: định tuyến lệch h ớng, chuyển đổi ớc sóng v đ ờng trễ quang FDL Luận án đạt đ ợc một số kết quả mới sau: (1) Cải tiến các mô hình ph n tích, đánh giá hiệu năng nút lõi OBS theo ph ơng pháp định tuyến lệch h ớng v đ ờng trễ quang FDL Từ các m h nh đề xuất,... tính các giá trị trên đường chéo của ma trận Q có độ phức tạp là 𝛰 Do đó, độ phức tạp của Thuật toán 3.1 là 𝛰 3.3 Điều khiển tắc nghẽn kiến trúc nút lõi SPL giới hạn chuyển đổi bước sóng có hỗ trợ khả năng lệch hướng (mô hình SPLDF) cổng vào K pM C Sợi quang ra Sợi quang vào pM-1 CWC cổng ra K cổng vào 1 Sợi quang vào Chuyển mạch quang CWC C p2 CWC cổng ra 1 3.3.1 Kiến trúc nút lõi và một số giả...10 Chương 3 ĐIỀU KHIỂN TRÁNH TẮC NGHẼN BẰNG CHUYỂN ĐỔI BƯỚC SÓNG CÓ/KHÔNG CÓ SỰ LỆCH HƯỚNG 3.1 Mô hình và giả thiết chung Các mô hình đã ph n tích trong Ch ơng 2 đều giả thiết chuyển đổi ớc sóng tại nút lõi OBS l đầy đủ V vậy, nội dung của Ch ơng 3 sẽ nghiên cứu với chuyển đổi ớc sóng có giới hạn về số ộ chuyển đổi v vùng chuyển đổi theo các m h nh kiến trúc nút lõi OBS khác nhau, nh kiến... [A2] và kiến trúc SPL theo h ớng tiếp cận sử dụng m h nh Markov đa-chiều để ph n tích xác suất tắc nghẽn [A1][A3] Các mô hình phân tích trong Ch ơng 3 d a trên một số giả thiết chung nh sau: - Kh ng có đ ờng trễ quang FDL tại nút lõi - Phân bố l u l ợng đến các cổng ra l nh nhau, nên có thể chỉ cần xem xét tại một cổng ra của nút lõi OBS (khi không xét s lệch h ớng) M i cổng ra t ơng ứng với một sợi quang. .. ộ chuyển đổi CWC hoặc LRWC đ ợc sử dụng tại m i cổng vào ⁄ do đó đ ợc xem là khả năng chuyển đổi của một (SPIL) hoặc cổng ra (SPL) Giá trị 𝜈 nút xét theo giới hạn bộ chuyển đổi [A2] ối với tr ờng hợp xét các bộ chuyển đổi có phạm vi chuyển đổi hạn chế (LRWC), tức là một chùm đến trên một ớc sóng vào chỉ có thể đ ợc chuyển đổi đến một ớc sóng ra lân cận với ớc sóng v o, đặt 𝑑 (số nguyên d ơng) l ậc chuyển. .. Mô hình phân tích xác suất tắc nghẽn với lưu lượng lệch hướng trên một cổng ra tại nút lõi OBS là non-Poisson 4.2.1 Một số giả thiết - Một nút lõi OBS có nhiều cổng v o v ra; một sợi quang WDM t ơng ứng với m i cổng mang ớc sóng Khả năng chuyển đổi ớc sóng đ ợc giả thiết l ho n to n - Các chùm đến trên cổng ra 1 có ph n phối Poisson với tốc độ trung nh v thời gian phục vụ theo ph n ố mũ với giá trị... Poisson Trên cơ s nghiên cứu cũng nh kết quả đạt đ ợc của Luận án, chúng t i nhận thấy vẫn còn rất nhiều h ớng m của đề t i, nh xem xét việc tối u chi phí của các ộ chuyển đổi ớc sóng, cũng nh số l ợng, độ d i của các đ ờng trễ quang FDL M rộng m h nh ph n tích với 25 các cơ chế điều khiển tắc nghẽn có xét đến s ảnh h ng của các i toán liên quan nh i toán tập hợp chùm, i toán lập lịch chùm, áo hiệu hay... n tích m h nh kết hợp gi a định tuyến lệch h ớng v đ ờng trễ quang FDL nhằm giải quyết vấn đề tắc nghẽn trên mạng chuyển mạch chùm quang OBS”, Tạp chí Tin h c và điều khiển h c, T.27, S.1, pp 61-71 Đ ng Thanh Chương, Vũ Duy Lợi, Võ Viết Minh Nhật (2011), Một m h nh kết hợp đ ờng trễ FDL h trợ định tuyến lệch h ớng trên mạng chuyển mạch chùm quang , Chuyên san Các công trình nghiên cứu, phát triển và. .. xuất trong m h nh DRND [A6] Kết quả so sánh với các m h nh đề xuất tr ớc đ y trong [3][8] cho thấy hiệu quả của các m h nh cải tiến khi định tuyến lệch h ớng đ ợc sử dụng nh l ph ơng pháp chính trong giải quyết tranh chấp tại nút lõi OBS (2) Cải tiến, đề xuất các m h nh ph n tích, đánh giá hiệu năng nút lõi OBS theo ph ơng pháp chuyển đổi ớc sóng v có kh ng s kết hợp với định tuyến lệch h ớng ối với nút . N phân tích có   toàn CWC và   [3]. Nút lõi Nút lõi phân tích Nút lõi Nút biên vào Nút biên ra B A' C D E   Nút. Thuật toán 3.1 là        . 3.3. Điều khiển tắc nghẽn kiến trúc nút lõi SPL giới hạn chuyển đổi bước sóng có hỗ trợ khả năng lệch hướng (mô hình SPLDF) 3.3.1. Kiến trúc nút lõi và một số. t hp v quang FDL c  i b 4 1.2. Đánh giá hiệu năng trong mạng chuyển mạch chùm quang các 