CHẤT LƯỢNG DỊCH vụ TRONG MẠNG IP TRÊN WDM

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI SINH TRNG Ketnooi.com LUN VN THC S KHOA HC NGNH: X Lí THễNG TIN V TRUYN THễNG X Lí THễNG TIN V TRUYN THễNG CHT LNG DCH V TRONG MNG IP TRấN WDM SINH TRNG 2006-2008 H NI 2008 H Ni 2008 LI NểI U Trong mt vi nm gn õy ó cú s bựng n v lu lng IP s phỏt trin ca cỏc ng dng a phng tin nh HDTV, in thoi Internet, õm siu ny dn n cú nhiu nghiờn cu v cỏc k thut phõn chia truyn dn tc cao cng nh cỏc cụng ngh chuyn mch, ú WDM ó ni lờn nh l mt cụng ngh truyn dn mng lừi ng trc Internet th h sau vi kh nng h tr ng thi nhiu kờnh tc cao trờn mt si cỏp quang Mt nhng ny sinh thc hin k thut ny ú l lm th no h tr cht lng dch v (QoS) mng IP trờn WDM Lý l bi vỡ hin ti IP cung cp dch v khụng kt ni, truyn dn khụng tin cy v phõn phi gúi tin ỏp ng tt nht nhng cỏc ng dng thi gian thc hin li cú yờu cu v QoS rt cao Cht lng dch v i vi IP thng c ỏnh giỏ da vo cỏc tiờu v t l mt gúi tin (c tớnh bng s gúi tin b mt trờn tng s gúi tin c truyn trờn mng), tr gúi tin (c tớnh l khong thi gian cn truyn gúi tin t ngun n ớch so vi giỏ tr thi gian trung bỡnh ca cỏc gúi tin cựng ngun /ớch) Trong mng IP trờn WDM, cú ba phng phỏp chuyn mch c ng dng l chuyn mch nh tuyn bc súng (WR), chuyn mch gúi quang (OPS) v chuyn mch chựm quang (OBS) v mi phng phỏp u cú cỏc u nhc im khỏc Tuy nhiờn khuõn kh lun ny chỳng ta s trung tỡm hiu chớnh v QoS ca mng IP trờn WDM s dng cụng ngh chuyn mch chựm quang Hin nay, cỏc mụ hỡnh QoS u da trờn chuyn mch gúi v qui nh vic s dng b m phõn tỏch cỏc lp lu lng khỏc c gi l mụ hỡnh da trờn b m (buffer-based) Thut toỏn lp lch mụ hỡnh ny thng cú phc cao Ngoi nú rt khú cú th ỏp dng vo cỏc mng WDM vi nguyờn nhõn chớnh l bi s truyn dn ca lu lng cỏc phng phỏp ny da trờn mụ hỡnh lu-vchuyn tip v s dng b m trỏnh xung t Do b m quang cha phỏt trin nờn b m in t c s dng cỏc chuyn mch quang cựng vi cỏc b chuyn i quang-in Mc dự cú cỏc ng tr quang (FDL) c s dng thay th cỏc b chuyn i ny nhng thc t nú cha ỏp ng c y cỏc kh nng theo cỏc yờu cu cht lng dch v c bn Mc ớch ca lun ny l tỡm hiu v cỏc mụ hỡnh QoS v cỏc thut toỏn cú th ỏp dng cho mng IP trờn WDM, c bit l vi mng WDM s dng cụng ngh chuyn mch chựm quang OBS Ngoi lun cng cp n phng phỏp nõng cao hiu nng QoS bng cỏch chốn thờm cỏc si tr quang FDL B cc ca lun bao gm chng, chia thnh hai phn chớnh Phn th nht bao gm ba chng u núi v cỏc kin thc tng quan v h thng mng quang s dng cụng ngh WDM Chng núi v mng WDM v cỏc thnh phn c bn Chng cp n cỏc k thut chuyn mch quang, c bit l h thng chuyn mch chựm quang v cỏc giao thc h tr QoS Chng cp n tớch hp IP trờn h thng mng WDM v giao thc chuyn mch nhón a giao thc s dng mng ny Phn th hai bao gm hai chng cui Chng núi v cỏc v QoS mng IP/WDM v cỏc gii thut lp lch kờnh chuyn mch chựm quang OBS Chng cui cựng s xõy dng mt mụ phng h thng mng WDM v ỏnh giỏ cỏc kt qu thu c trờn h thng mụ phng ny H Ni, thỏng 11 nm 2008 Hc viờn SINH TRNG THUT NG VIT TT ABR Aggressive Burst Rescheduling: Tỏi lp lch chựm quang linh hot ADM Add/Drop Multiplexer: Bộ ghép kênh xen/rẽ APD Avalanche Photo Diode: Điốt quang thác APD APS Automatic Protection Switching: Chuyển mạch bảo vệ tự động ATM Ansynchronous Transfer Mode: Kiểu chuyền dẫn không đồng AWG Array Wave Grating: Cách tử AWG BER Bit Error Ratio: Tỉ lệ lỗi bit BPH Burst Header Packet: Gúi mo u chựm quang CB Control Burst: Chựm quang iu khin DB Data Burst: Chựm quang d liu DCG Dispersion Compensating Grating: Cách tử bù tán sắc DSF Dispersion-shifted Singlemode DWDM Density Wavelengh Division Multiplexer: Ghép kênh theo bớc sóng mật độ cao DXC Digital Cross-connect: Bộ đấu nối chéo EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier: Bộ khuếch đại quang sợi FDL Fiber Delay Line: ng tr quang FFUC First Fit Unscheduled Channel: Kờnh cha lp lch phự hp u tiờn FXC Fiber Cross-Connect: u chộo si quang IP Internet Protocol: Giao thức Internet ISDN Intergrated Service Digital Network: Mang số đa dịch vụ JET Just Enough Time JIT Just In Time LAUC Latest Available Unscheduled Channel: Kờnh cha lp lch kh dng cui cựng LER Label Edge IP Router: b nh tuyn biờn IP nhón LIB Label Information Base: C s thụng tin nhón LSP Label-Switched Path: ng chuyn mch nhón LSR Label Switched IP Router: b nh tuyn IP chuyn mch nhón MPLS Multi-Protocol Label Switching: Chuyn mch nhón a giao thc OADM Optical Add/Drop Multiplexer: Bộ xen/rẽ bớc sóng quang OBS Optical Burst Switching: Chuyn mch chựm quang OC Optical Channel: Kênh quang ODBR On-Demand burst rescheduling: Tỏi lp lch chựm quang theo yờu cu ODM Optical Demultiplexer: Bộ tách bớc sóng quang OPS Optical Packet Switching: Chuyn mch gúi quang OSN Optical Swiching Node: Nỳt chuyn mch quang OXC Optical Cross-connect: Bộ đấu nối chéo quang SCU Switching Control Unit: n v iu khin chuyn mch SDH Synchronous Digital Hierarchy: Phân cấp số đồng SMF Single Mode Fiber: Si quang n mt SNR Signal to Noise Ratio: Tỉ số tín hiệu tạp âm SOA Semiconductor Optical Amplifier: Khuch i quang bỏn dn SONET Synchronous Optical NETwork: Mạng quang đồng TAW Tell And Wait: Bỏo v ch TDM Time Division Multiplexing: Ghép kênh theo thời gian WDM Wavelengh Division Multiplexer: Ghép kênh phân chia theo bớc sang WIXC Wavelength Interchanging Cross Connect: Chuyn mch trao i bc súng WSXC Wavelength Selective Cross Connect: Chuyn mch la chn bc súng DANH MC HèNH V, BNG BIU Hỡnh 1.1 Vựng bc súng [11] Hỡnh 1.2 S chc nng h thng WDM [1] Hỡnh 1.3 H thng ghộp kờnh theo bc súng song hng v n hng [1] Hỡnh 1.4 B xen/r kờnh quang (OADM) [10] Hỡnh 1.5 S h thng OXC 3ì3 vi hai bc súng trờn mi si quang [32] Hỡnh 1.6 Mt s dng OXC [32] Hỡnh 2.1 Chuyn mch gúi quang[23] Hỡnh 2.2 Mụ hỡnh chuyn mch chựm quang (OBS)[23] Hỡnh 2.3 OPS v OBS [12] Hỡnh 2.4 Giao thc JET [27] Hỡnh 3.1 Mụ hỡnh mng quang [36] Hỡnh 3.2 Mi quan h gia cỏc b nh tuyn IP v OXC mt phng iu khin[36] Hỡnh 3.3 Mụ hỡnh dch v [36] Hỡnh 3.4 Cỏc mụ hỡnh chuyn IP trờn WDM [36] Hỡnh 3.5: Tng tỏc gia lp quang v cỏc lp trờn [36] Hỡnh 3.6 Tng tỏc gia mng MPLS v MPLambdaS[36] Hỡnh 3.7 Mụ hỡnh mng IP/MPLS/MPLambdaS nh tuyn theo bc súng[23] Hỡnh 3.8 Truyn dn trc chớnh IP/ OBS WDM dựng MPLS[35] Hỡnh 3.9 Mụ hỡnh chc nng ti OXC h tr OBS v MPLS[35] Hỡnh 3.10 Giao din MAC gia IP v cỏc lp OBS WDM[35] Hỡnh 4.1 Thi gian tr cho dch v c bo m [2] Hỡnh 4.2 Kin trỳc nỳt lừi (core node) mng OBS [24] Hỡnh 4.3 Mi quan h gia thi gian n ca BHPi v DBi[24] Hỡnh 4.4 Minh ca thut toỏn LAUC [2] Hỡnh 4.5 Mụ t thut toỏn LAUC-VF [2] Hỡnh 4.6 Vớ d v phng phỏp tỏi lp lch [21] Hỡnh 4.7 Vớ d v tỏi lp lch a mc [21] Hỡnh 4.8 Vớ d v lp lch a mc [21] Hỡnh 4.9 Khụng lp lch theo phng phỏp LAUC, LACU-VF v ODBR [21] Hỡnh 4.10 Vớ d v thut toỏn ABR [21] Hỡnh 4.11 Cu trỳc nỳt chuyn mch quang [25] Hỡnh 4.12 Cu trỳc b m FDL[25] Hỡnh 4.13 Phõn tỏch lp t trc ti nguyờn[25] Hỡnh 4.14 S khỏc bit gia FDL v hng i [25] Hỡnh 5.1 Kin trỳc OWns v cỏc tng Hỡnh 5.2 Cỏc thnh phn ca OWns Hỡnh 5.3 Vớ d mụ phng mng vi 25 nỳt Hỡnh 5.4 Mi quan h gia xỏc sut b chn v h s chuyn i bc súng Hỡnh 5.5 Mi quan h gia h s chuyn i bc súng v tr trung bỡnh gúi tin Hỡnh 5.6 Mi quan h gia s hop trung bỡnh v h s chuyn i bc súng Hỡnh 5.7 Mi quan h gia hiu dng ca liờn kt vi hờ s chuyn i bc súng Hỡnh 5.8 Mi quan h gia xỏc sut b chn v ti lu lng Hỡnh 5.9 Mi quan h gia ti lu lng v tr trung bỡnh gúi tin Hỡnh 5.10 Mi quan h gia lu lng ti v s hop trung bỡnh Hỡnh 5.11 Mi tng quan gia ti lu lng v hiu dng liờn kt Bng 5.1 Xỏc sut b chn Bng 5.2 Tr trung bỡnh gúi tin Bng 5.3 S hop trung bỡnh Bng 5.4 Mi quan h gia hiu dng ca liờn kt vi hờ s chuyn i bc súng Bng 5.5 Xỏc sut b chn v ti lu lng Bng 5.6 Tr trung bỡnh gúi tin v ti lu lng bin i Bng 5.8 Mi tng quan gia ti lu lng v hiu dng liờn kt Chng TNG QUAN V MNG QUANG GHẫP KấNH THEO BC SểNG (WDM) 1.1 S PHT TRIN CA TRUYN DN SI QUANG Truyn dn si quang bt u c ỏp dng t th k 19 v c bn ó ỏp ng c nhu cu truyn dn cỏc dch v hin ti Cỏc h thng truyn dn si quang vi cỏc u im v dung lng truyn ti, bng thụng, c ly truyn dn ln, t l li thp, trỏnh c giao thoa in trng, kh nng bo mt ó ngy cng c nghiờn cu phỏt trin v ng dng rng rói Trong truyn dn quang, ngi ta cú xu hng s dng nhng vựng ph quang nht nh, ú suy hao quang c tớnh toỏn l thp nht Nhng vựng ny, thng c gi l ca s, nm gia cỏc khu vc cú hp th ỏnh sỏng cao Ban u, h thng thụng tin quang hot ng ca s th nht, khu vc bc súng xp x 850nm trc ngi ta nhn rng ca s th (bng S), khu vc bc súng 1310nm, cú h s suy hao thp hn v thp hn na khu vc ca s th bc súng 1550nm (bng C) Ngy nay, ca s th t (bng L) bc súng 1625nm ang c nghiờn cu ng dng Bn ca s ó trỡnh by c minh ho nh trờn hỡnh 1.1 Hỡnh 1.1 Vựng bc súng [11] Cụng ngh WDM c ỏp dng u tiờn vo u nhng nm 80s s dng bc súng cỏch khỏ xa vựng 1310nm v 1550nm (hoc 850nm hoc 1310nm) v c gi l WDM bng rng Vo u nhng nm 90s, bt u xut hin cụng ngh WDM th h th 2, cũn gi l WDM bng hp, s dng t n kờnh Cỏc kờnh ny thuc ca s 1550nm v cỏch khong 400GHz n gia nhng nm 90s, cỏc h thng WDM mt cao (DWDM) c phỏt trin vi 16 n 40 kờnh v khong cỏch mi kờnh t 100 n 200 GHz Cho n cui thp k 90, cỏc h thng DWDM ó s dng ti 64 n 160 kờnh vi khong cỏch mi kờnh l 50 thm 25 GHz [11] 1.2 NGUYấN Lí GHẫP KấNH THEO BC SểNG 1.2.1 nh ngha Ghộp kờnh theo bc súng (WDM) l cụng ngh truyn dn ng thi nhiu bc súng tớn hiu quang mt si quang u phỏt, cỏc tớn hiu quang cú bc súng khỏc c t hp li (ghộp kờnh) truyn i trờn mt si quang u thu, tớn hiu t hp ú c phõn gii (tỏch kờnh) khụi phc li thnh cỏc tớn hiu gc v a n cỏc thit b u cui khỏc n ớch mong mun Hỡnh 1.2 S chc nng h thng WDM [1] Nh minh hỡnh 1.2, h thng WDM bao gm cỏc cỏc chc nng thnh phn nh sau: - Phỏt tớn hiu: H thng WDM s dng ngun tớn hiu Laser Yờu cu i vi ngun phỏt laser l phi cú rng ph hp, bc súng phỏt n nh, mc cụng sut phỏt nh, rng ph, bc súng trung tõm phi nm gii hn cho phộp - Ghộp/Tỏch tớn hiu: Ghộp tớn hiu l s kt hp mt s bc súng ỏnh sang khỏc thnh mt tớn hiu tng hp truyn dn qua si quang Tỏch tớn hiu l phõn tỏch lung tớn hiu tng hp ú thnh cỏc bc súng tớn hiu riờng r ti mi cng u ca b tỏch Khi núi n cỏc b tỏch/ghộp tớn hiu, ta phi xột n cỏc tham s nh khong cỏch gia cỏc kờnh, rng bng tn ca cỏc kờnh bc súng, bc súng trung tõm ca kờnh, mc xuyờn õm ca cỏc kờnh, suy hao - Truyn dn tớn hiu: Quỏ trỡnh truyn dn tớn hiu si quang chu s nh hng ca nhiu yu t: suy hao quang, tỏn sc, cỏc hiu ng phi tuyn, cỏc v khuch i tớn hiu - Khuch i tớn hiu: c s dng cỏc h thng truyn dn cú khong cỏch xa nhm m bo cht lng tớn hiu ni nhn Cú ba ch khuch i tớn hiu: khuch i cụng sut, khuch i ng v tin khuch i - Thu tớn hiu: Thu tớn hiu cỏc h thng WDM cng s dng cỏc b tỏch súng quang nh cỏc h thng thụng tin quang thụng thng: PIN, APD 1.2.2 Phõn loi h thng WDM H thng WDM v c bn chia lm loi: h thng n hng v song hng nh minh ho trờn hỡnh 1.3 H thng n hng ch truyn theo mt chiu trờn si quang Do vy, truyn thụng tin gia im cn si quang H thng WDM song hng, ngc li, truyn hai chiu trờn mt si quang nờn ch cn mt si quang cú th trao i thụng tin gia im 96 5.2.2.2 nh hng ca ti lu lng i vi hiu nng mng a Xỏc sut b chn Session Blocking probability (Wavelength conversion factor = 0.5) Traffic 48 wvlens 48 wvlens 64 wvlens 64 wvlens Load (shortest path) (alternate path) (shortest path) (alternate path) 0.05 0.15399e-3 0.56234e-4 0.39242e-4 0.80584e-5 0.15 0.42170e-3 0.12409e-3 0.42170e-4 1.00000e-5 0.25 0.31623e-1 0.56234e-2 0.74989e-3 0.13335e-3 0.35 0.11548 0.31623e-1 0.13335e-1 0.23718e-2 0.45 0.17783 0.86596e-1 0.56234e-1 0.11548e-1 0.5 0.20535 0.10746 0.74989e-1 0.17783e-1 Bng 5.5 Xỏc sut b chn v ti lu lng Hỡnh 5.8 Mi quan h gia xỏc sut b chn v ti lu lng 97 Hỡnh 5.8 mụ t nh hng ca lu lng ti i vi xỏc sut b chn Ta cú th thy xỏc sut b chn tng lờn ỏng k lu lng ti tng Khi mng cú lu lng ti tng thỡ cng cú nhiu gúi tin b chn khụng ti nguyờn (vớ d: bc súng) h tr lu lng ú b Tr trung bỡnh gúi tin Session Average packet delay (Wavelength conversion factor = 0.5) Traffic 48 wvlens 48 wvlens 64 wvlens 64 wvlens Load (shortest path) (alternate path) (shortest path) (alternate path) 0.05 0.0694 0.0694 0.0694 0.0694 0.15 0.0693 0.0693 0.0693 0.0693 0.25 0.0700 0.0703 0.0693 0.0693 0.35 0.0720 0.0731 0.0696 0.0696 0.45 0.0738 0.0765 0.0708 0.0710 0.5 0.0740 0.0783 0.0715 0.0720 Bng 5.6 Tr trung bỡnh gúi tin v ti lu lng bin i Hỡnh 5.9 Mi quan h gia ti lu lng v tr trung bỡnh gúi tin 98 T hỡnh 5.9 trờn ta cú th thy c l lu lng ti nh hng rt ln n tr trung bỡnh gúi tin Lý tng t nh phn trc, ú l lu lng tng thỡ s gúi tin b tr tng lờn vỡ ti nguyờn mng khụng i c S hop trung bỡnh Session Traffic Load Average hop count (Wavelength conversion factor = 0.5) 48 wvlens (shortest path) 48 wvlens (alternate path) 64 wvlens (shortest path) 64 wvlens (alternate path) 0.05 3.874 3.874 3.874 3.874 0.15 3.872 3.872 3.872 3.872 0.25 3.876 3.890 3.870 3.876 0.35 3.868 3.925 3.848 3.880 0.45 3.865 3.960 3.820 3.900 0.5 3.860 3.970 3.806 3.814 Bng 5.7 S hop trung bỡnh Hỡnh 5.10 Mi quan h gia lu lng ti v s hop trung bỡnh 99 T hỡnh trờn ta thy rng nh hng ca lu lng i vi mi h thng l khỏc iu ny cú ngha l lu lng ti tng s nh hng n s hop trung bỡnh trờn tng hờ thng vi t l khỏc d hiu dng liờn kt Session Traffic Load Link utilization (Wavelength conversion factor = 0.5) 48 wvlens (shortest path) 48 wvlens (alternate path) 64 wvlens (shortest path) 64 wvlens (alternate path) 0.05 0.065 0.065 0.050 0.050 0.15 0.180 0.180 0.140 0.140 0.25 0.280 0.280 0.215 0.214 0.35 0.350 0.365 0.275 0.275 0.45 0.400 0.440 0.320 0.330 0.5 0.420 0.465 0.340 0.355 Bng 5.8 Mi tng quan gia ti lu lng v hiu dng liờn kt Hỡnh 5.11 Mi tng quan gia ti lu lng v hiu dng liờn kt 100 T hỡnh 5.11 trờn ta thy lu lng ti tng lờn thỡ hiu dng ca liờn kt cng tng lờn theo Nguyờn nhõn l lu lng tng lờn s kộo theo cú nhiu bc súng c s dng truyn d liu nờn hiu dng ca liờn kt s c tng lờn 5.2.3 Nhn xột v kt qu mụ phng T cỏc kt qu trờn ta cú th thy c hiu nng ca mng WDM c mụ phng thụng qua xỏc sut b chn, tr trung bỡnh gúi tin, s hop trung bỡnh v hiu dng ca liờn kt Tng kt li, bng 5.1 v 5.5 cho ta thy s bc súng v h s chuyn i bc súng ln kt hp vi phng phỏp nh tuyn ng thay th s lm gim giỏ tr xỏc sut b chn Bng 5.2 v 5.6 th hin rng tr trung bỡnh ca gúi tin cú th gim bng cỏch s dng liờn kt nhiu bc súng v chn phng phỏp nh tuyn ng ngn nht Tuy nhiờn, bng 5.4 v 5.8 cho ta thy s bc súng ln s lm gim hiu dng ca liờn kt mng WDM Do ú, tựy thuc yờu cu i vi mng WDM m ta cú th la chn cỏc thụng s phự hp t c hiu nng cao nht 101 KT LUN Trong lun ny ó cp n mt s cụng ngh truyn dn IP mng WDM nh cỏc thnh phn chớnh v cỏc k thut mng WDM, kin trỳc v cỏc k thut tớch hp IP v mng WDM Lun cng cp n cỏc cụng ngh chuyn mch mch mng WDM, c bit l v cụng ngh chuyn mch chựm quang (OBS) Phn tip theo, cng l ni dung chớnh ca lun ny l i vo tỡm hiu v hiu nng cht lng dch v (QoS) mng IP trờn WDM, trung ch yu vo mng s dng chuyn mch chựm quang C th, lun ó tỡm hiu, ỏnh giỏ hiu nng ca mt s gii thut lp lch kờnh mng WDM s dng chuyn mch chựm quang Sau ú, lun cp n cung cp QoS mng WDM s dng chuyn mch chựm quang vi cỏc ng tr quang gii hn (FDL) õy l mụ hỡnh QoS da trờn thi gian offset phõn bit cỏc lp lu lng bng cỏch s dng b m quang Phn cui ca lun mụ t cỏch xõy dng h thng mụ phng mng WDM v s dng h thng mng ny nghiờn cu hiu nng mng thụng qua cỏc thụng s xỏc sut chn gúi tin, tr trung bỡnh ca gúi tin, s hop trung bỡnh, v hiu dng ca liờn kt Trong mng mụ phng ny cú s dng hai phng phỏp nh tuyn bc súng l nh tuyn ng ngn nht v nh tuyn ng thay th c nh T cỏc kt qu thu c, ta cú th kt lun rng vi mng s dng nhiu bc súng cho nh tuyn v gỏn bc súng s giỳp lm gim xỏc sut gúi tin b chn nhng hiu dng ca liờn kt thp cú c mt h thng mng cú hiu nng cao, ngha l cú xỏc sut mt gúi tin thp v hiu dng ca liờn kt cao, cn phi tớnh toỏn s bc súng trờn mi liờn kt mng cho phự hp vi yờu cu ca mng H thng OWns phn mụ phng mi ch giỳp cho vic nghiờn cu cỏc thụng s c bn ca mng WDM Cỏc v chuyn mch gúi quang, chuyn mch 102 chựm quang v chuyn mch nhón a giao thc cha c h tr y h thng ny Chớnh vỡ vy kt qu ỏnh giỏ mụ phng mng WDM lun ch mang tớnh cht tham kho chung vi mng WDM c bn ch cha th hin c cỏc hiu nng QoS truyn IP trờn mng WDM s dng chuyn mch chựm quang (OBS) nh phn chớnh ca lun cp n õy cng chớnh l hng nghiờn cu sau ny ca ti vi nn tng OWns cú th h tr cỏc mng chuyn mch chựm quang cng nh cỏc mụ hỡnh QoS cho cỏc dch v tớch hp 103 TI LIU THAM KHO Ting Vit [1] Vn Vit Em (2007), Giỏo trỡnh K thut thụng tin quang 2, Hc vin cụng ngh bu chớnh vin thụng Ting Anh [2] Ayman, K., Tamer, K., Amr, M & Hussein, A (2002), Quality-of-Service Mechanisims in IP-over-WDM Networks, IEEE Communications Magazine, vol 40 Issue: 12 , pp 38 43 [3] A Gencata & B Mukherjee (2002), Virtual-topology for WDM mesh networks under dynamic traffic, Proc., IEEE INFOCOM, New York, Jun 2002 [4] Braden, R., et al.(1997), Resource Reservation Protocol (RSVP) - Version Functional Specification: RFC 2205 [5] B.Ramamurthy & B Mukherjee (1998), Wavelength conversion in optical networks: progress and challenges, IEEE J Selected Areas in Commun., vol 16, no 7, pp 1040-1050 [6] Bonenfant, P., & A Rodriguez- Moral (2000), Optical Data Networking, IEEE Communications Magazine, vol 38, no 3, pp.72-84 [7] B Mukherjee, D Banerjee, S Ramamurthy, & A Mukherjee (1996), Some principles for designing a wide-area WDM optical network, IEEE/ACM Trans On Networking, vol 4, no 5, pp 684-696 [8] B Mukherjee (1997), Optical Communication Networks, McGraw-Hill, New York [9] B.Wen, N.M Bhide, R.K.Shenai and K.M.Sivalingam (2000), Optical Wavelength Division Multiplexing (WDM) network simulator (OWns): Architecture and performance studies, First workshop on optical networks, (Dallas, TX) [10] Cisco (2001), Introduction to DWDM technology, Cisco System Inc 104 [11] Cisco document, Fundamentals of DWDM technology, http://www.cisco.com/ univercd/cc/td/doc/product/mels/cm1500/dwdm/dwdm_ovr.htm [12] C Qiao (2000), Labeled optical burst switching for IP-over-WDM integration, Comm Mag., IEEE , Vol 38 Issue: , pp 104 -114 [13] C Qiao & M Yoo(1999), Optical burst switching (OBS) - a new paradigm for an Optical Internet, J High Speed Networks (JHSN), vol 8, no 1, pp 6984 [14] T Khattab et al.(2002), Optical packet switching with packet aggregation, Proc SoftCOM 2002 [15] C Ramaswami & K Sivarajan (1995), Optical Routing and Wavelength Assignment in large wavelength-route optical networks, IEEE/ACM Trans Networking, vol 3, no 5, pp.489-500 [16] C Qiao & M Yoo (2000), choices, features, and issues in optical burst switching, Opt Net Mag., vol 1, no 2, pp 36-44 [17] C.Qiao, M.Yoo, Just-Enough-Time (JET): A high speed protocol for burst traffic in optical network, IEEE [18] D Banerjee & B Mukherjee (1996), A practical approach for routing and wavelength assignment in large wavelength-router optical networks, IEEE J Selected Areas in Commun., Special Issue on Optical Networks, vol.16, no 5, pp 903-908 [19] Ding, Z & Mounir, H., (2003), Optical network resource management and allocation, in The hand book of optical communication networks, eds M Ilyas & H T Mouftah, CRC Press LLC, MA., pp 149-175 [20] D Awduche (1999), MPLS and Traffic Engineering in IP Networks, IEEE Commun Mag [21] K.C.Chua, M.Gurusamy, Y.Liu, M.H.Phung, Quality of service in optical burst switched networks, pp 35-47, Springer press, 2007 105 [22] J S Turner(1997), Terabit Burst Switching, Tech rep WUCS-97-49, Dept of Comp Sci., Washington Univ [23] Klinkowski, M.; Marciniak, M.( 2001), development of IP/WDM optical networks, 3rd International Workshop on, May 2001, pp 84 [24] M Yang, S.Q Zheng, & D Verchere(2001), A qos supporting scheduling algorithm for optical burst switching in dwdm networks, Proceedings of GLOBECOM 2001, pp 86-91 [25] M.Yoo, C.Qiao, S.Dixit.(2000), Qos Performance in IP over WDM Networks, Selected Areas in Communications, IEEE Journal vol: 18, pp 2062 2071 [26] M.Yoo, C.Qiao, S.Dixit (2000), The effect of limited fiber delay lines on QoS performance of optical burst switched WDM networks Communications, 2000 ICC 2000 2000 IEEE International Conference on, vol , pp 974 -979 [27] M Yoo & C Qiao (1997), Just-enough-time (JET): a high speed protocol for bursty traffic in optical networks, in IEEE/LEOS Technologies for a Global Information Infrastructure [28] M Yoo & C Qiao (1998), A new optical burst switching protocol for supporting quality of service, in SPIE Proceedings, All Optical Networking: Architecture, Control and Management Issues, vol 3531, pp 396405 [29] M Yoo, M Jeong, & C Qiao 1997), A high-speed protocol for bursty traffic in optical networks, in SPIE Proceedings, All Optical Communication Systems: Architecture, Control and Network Issues, vol 3230, pp 7990 [30] N.Ghani, S Dixit, & T S Wang (2000), On IP-over-WDM integration, IEEE Commun Mag., vol 4, no 5, pp 72-84 [31] N M Bhide (2001), Network protocols and algorithms for next generation optical Wavelength division multiplexed networks, Wash State Univ [32] G.N Rouskas, Routing and Wavelength assignment in optical WDM network 106 [33] S Ramamurthy & B Mukherjee (1998), fixed-alternate routing and wavelength conversion in wavelength-route optical networks, IEEE Globecom, Sydney, vol 4, pp 2295-2302 [34] T.P Yum & K Chan (1994), Analysis of least congested path routing in WDM lightwave networks, Proc., IEEE INFOCOM 94, Toronto, Canada, vol 2, pp 962-969 [35] Verma, S., Chaskar, H., & Ravikanth, R.(2000), Optical burst switching: a viable solution for terabit IP backbone, IEEE Network, vol 14, pp 48-53 [36] W Kim, Lee B G (2002), Integrated broadband network: TCP/IP, ATM, SDH/SONET, and WDM/Optics, ARTECH HOUSE, INC., MA 107 PH LC Mó ngun chng trỡnh mụ phng mng WDM : OWns.tcl # Define Simulation Variables set val(result file) "demo.res" ;# result file set val(wvlen routing) WDMStatic ;# wvlen routing protocol set val(wvlen assign) FirstFit ;# wvlen assignment protocol set val(shortest path num) ;# number of the shortest path set val(node num) 100 ;# total nodes number in network set val(conn prob) 0.03 ;# nodes connection prob set val(topo seed) 98765 ;# seed to generate random topology set val(link bw) 16Mb ;# bandwidth of link set val(link wvlen num) 48 ;# wavelengths number on each link set val(wvlen conv factor) 0.6 ;# wvlen conversion factor, between and set val(wvlen conv dist) ;# wvlen conversion distance, g f $ns at [expr $val(traf stop time) + 1.0] "finish" # before ns runs, prepare wassignlogic $ns pre-run-wassignlogic $ns run 109 109 B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI LUN VN THC S KHOA HC CHT LNG DCH V TRONG MNG IP TRấN WDM NGNH: X Lí THễNG TIN V TRUYN THễNG M S: 00826C68 SINH TRNG Ngi hng dn khoa hc: GS -TS NGUYN THC HI H NI 2008 [...]... tích hợp IP trên mạng WDM và các kỹ thuật liên quan 35 Chương 3 TRUYỀN DẪN IP TRÊN MẠNG WDM 3.1 SỰ TÍCH HỢP IP VÀ MẠNG QUANG Ngày nay lưu lượng IP đã trở thành lưu lượng lấn át trên hầu hết các mạng viễn thơng Sự phát triển và sử dụng rộng rãi của các mạng TCP /IP ủy thác các mạng IP khơng chỉ đáp ứng được sự phát triển mong muốn theo số lượng mà nó còn thỏa mãn các khía cạnh khác của các mạng viễn... này được giới thiệu trong [16][29] 2 3 TỔNG KẾT CHƯƠNG Trong chương này chúng ta đã giới thiệu về các kỹ thuật định tuyến và gán bước sóng cơ bản trong mạng WDM Sau đó chúng ta đi tìm hiểu về các cơng nghệ chuyển mạch quang, đặc biệt là về cơng nghệ chuyển mạch chùm quang OBS Đây là vấn đề sẽ liên quan đến phần nội dung chính của luận văn, tìm hiểu về chất lượng dịch vụ trong mạng IP/ WDM sử dụng chuyển... quang trong mỗi nút của mạng đều được trang 25 bị bộ chuyển đổi này thì mạng này được gọi là mạng khả chuyển hồn tồn Khi đó mạng quang này tương đương như mạng chuyển mạch kênh truyền thống Như vậy, bộ chuyển mạch có thể nâng cao hiệu năng của mạng 2.2 CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH QUANG Có ba kỹ thuật chuyển mạch quang chính được nghiên cứu trong các tài liệu về vận chuyển lưu lượng IP trong các mạng WDM. .. bước sóng WIXC có tính linh hoạt cao nhất trong việc khơi phục và dự 20 phòng dịch vụ 1.4.2 Vấn đề thiết kế kỹ thuật trong mạng WDM Thiết kế kỹ thuật của hệ thống WDM là rất phức tạp, nó là sự cân bằng của nhiều các yếu tố tác động Nhiều hiệu ứng trong hệ thống WDM đã được biết đến trong các hệ thống đơn kênh Tuy nhiên còn có một số hiệu ứng khác trong truyền dẫn WDM, bao gồm: - Sự phân tách kênh và băng... khác nhau truyền qua Trong một mạng định tuyến theo bước sóng WDM (sử dụng các kết nối chéo quang để xác định các tuyến quang qua mạng) , người sử dụng ở các đầu giao tiếp với nhau thơng qua các kênh WDM gọi là quang tuyến Các quang tuyến hỗ trợ kết nối trong mạng WDM định tuyến theo bước sóng và có thể bao gồm nhiều kết nối quang Để có thể đáp ứng các u cầu của quang tuyến trong mạng WDM định tuyến theo... phân bổ bước sóng trong mạng WDM cho phép quản lý hiệu quả băng tần truyền dẫn và thiết lập lại cấu hình dịch vụ mạng trong chu kỳ sống của hệ thống mà khơng cần thi cơng lại cáp hoặc thiết kế lại mạng hiện tại - Giảm chi phí đầu tư mới Bên cạnh những ưu điểm trên WDM cũng bộc lộ một số mặt hạn chế nằm ở ngay bản thân cơng nghệ Đây cũng chính là những thách thức cho cơng nghệ này: - Dung lượng hệ thống... mạch, các mạng IP/ WDM có thể được phân loại như sau: - Mạng định tuyến bước sóng - Mạng chuyển mạch gói quang - Mạng chuyển mạch chùm quang 2.2.1 Định tuyến bước sóng (WR-Wavelength Routing) Trong các mạng định tuyến bước sóng, một tuyến tồn quang được thiết lập giữa các đầu của mạng và nó được gọi là quang tuyến Bằng cách sử dụng quang tuyến, nó có thể duy trì một kênh bước sóng dành riêng trên tất... nên trong các ứng dụng ngày nay khuếch đại quang sợi đã trở thành độc tơn Cơng nghệ khuếch đại quang sợi đã gặt hái được rất nhiều thành cơng và đến nay nó được đánh giá là cơng nghệ trụ cột trong tương lai của mạng quang 16 1.4 MẠNG WDM 1.4.1 Một số thành phần chính trong mạng WDM 1.4.1.1.Thiết bị OADM Trên thực tế, đơi khi người ta cần thực hiện việc tách hoặc/và ghép một số kênh xác định nào đó trong. .. bước sóng WDM, sơ lược về ngun lý ghép kênh cũng như các thành phần cơ bản của mạng WDM áp dụng trên thực tế Trong chương này cũng đề cập đến một số vấn đề thiết kế kỹ thuật trong mạng WDM Chương tiếp theo sẽ trình bày về vấn đề định tuyến và gán bước sóng và một số cơng nghệ chuyển mạch quang 22 Chương 2 CƠNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH QUANG 2.1 BÀI TỐN ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SĨNG Trong truyền dẫn WDM, mỗi... bước sóng trên mỗi sợi quang [32] Bộ đấu nối chéo quang (OXC) được xem như nền móng cho lớp mạng quang, nó đem lại cho người sử dụng khả năng lựa chọn mềm dẻo và linh hoạt cấu hình mạng (topo mạng) với độduy trì mạng cao Ngày nay các thiết bị này chủ yếu xuất hiện trong mơi trường mạng đường trục Tuy nhiên những thiết bị loại này đang được trơng đợi nhiều ở tất cả các cấp mạng bao gồm cả ở mạng nội