Nghiên cứu giải pháp làm lệch hướng đi sử dụng bộ định tuyến trong hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng WDM

Nghiên cứu giải pháp làm lệch hướng đi sử dụng bộ định tuyến trong hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng WDM Nghiên cứu giải pháp làm lệch hướng đi sử dụng bộ định tuyến trong hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng WDM Nghiên cứu giải pháp làm lệch hướng đi sử dụng bộ định tuyến trong hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng WDM Nghiên cứu giải pháp làm lệch hướng đi sử dụng bộ định tuyến trong hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng WDMNghiên cứu giải pháp làm lệch hướng đi sử dụng bộ định tuyến trong hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng WDM

LỜI CẢM ƠN Thời gian trôi qua thật nhanh, tháng ngắn ngủi em kịp hoàn thành đồ án Đạt điều phần lớn hướng dẫn chi tiết, bảo nhiệt tình lòng nhiệt huyết cô giáo Nguyễn Thanh Vân -người dìu dắt, định hướng đề tài, dù bận trăm công ngàn việc cô dành thời gian dẫn cho em Em trân trọng xin gửi lời cảm ơn chân thành tự đáy lòng đến cô Để có vốn kiến thức ngày hôm nay, em xin cám ơn người thày ngành Điện tử viễn thông nói riêng, thày cô trường Đại học Hàng Hải Việt Nam nói chung dạy dỗ em, truyền tải cho em hiểu biết môn đại cương môn chuyên ngành để em có sở lý thuyết vững vàng, xây dựng tảng cho em phát triển sau Em chân thành cảm ơn không quên công ơn thày cô Cuối cùng, em xin cảm ơn người bạn bè gia đình, sát cánh giúp đỡ em lúc khó khăn nhất, để em tiến tới hoàn thiện đồ án tốt nghiệp ngày hôm nay./ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hưng i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan công trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố đồ án trước Sinh viên Nguyễn Ngọc Hưng MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .I ii LỜI CAM ĐOAN .II DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN IV DANH MỤC CÁC HÌNH .VI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM .2 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG WDM 1.2 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 1.3 CÁC THIẾT BỊ WDM 1.3.1 Bộ phát quang .6 1.3.2 Bộ tách/ghép kênh quang 1.3.3 Bộ khuếch đại quang 1.3.4 Bộ thu quang .11 1.3.5 Sợi quang 12 CHƯƠNG II: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN THỰC HIỆN ĐỊNH TUYẾN TRONG HỆ THỐNG WDM 14 2.1 BỘ ĐỊNH TUYẾN 14 2.2 CÁC BỘ XEN/RẼ 18 2.3 CÁC THIẾT BỊ ĐẤU CHÉO QUANG 22 2.4 CHUYỂN MẠCH QUANG 26 2.4.1 Tầm quan trọng chuyển mạch quang 26 2.4.2 Nguyên tắc chung chuyển mạch quang 29 CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP ĐỊNH TUYẾN LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI TRONG MẠNG WDM 32 3.1 KHOẢNG THỜI GIAN TRỄ OFFSET 32 3.1.1 Offset cố định 32 3.1.2 Offset dự trữ 33 3.2: CÁC GIAO THỨC THIẾT LẬP KẾT NỐI 33 3.2.1 Tell And Go (TAG) 33 iii 3.2.2 Just In Time (JIT) 34 3.2.3 Just Enough Time (JET) 35 3.3 XUNG ĐỘT TRONG MẠNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 37 3.3.1 Biến đổi bước sóng 37 3.3.2: Bộ đệm quang: 38 3.4: ĐI SÂU PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI: 38 3.4.1 Khái quát phương pháp: 38 3.4.2 Thuật toán định tuyến làm lệch hướng đi: 41 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO .47 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN iv Ký hiệu OPS Tiếng việt Chuyển mạch gói quang OBS SONET ITU ATM WDM OLT ODL SDH OSC OADM OXC TAG JIT JET FDL ACK IP Chuyển mạch chùm quang Mạng quang đồng Liên minh viễn thông quốc tế Chế độ truyền tải không đồng Ghép kênh phân chia theo bước sóng Thiết bị đầu cuối Đường trễ quang Hệ thống phân cấp số đồng Kênh giám sát quang Bộ ghép kênh xen/rớt quang Bộ kết nối chéo quang Tell And Go ( tên giao thức) Just In Time ( tên giao thức) Just Enough Time ( tên giao thức) Đường dây trễ quang Gói tin báo nhận Giao thức Internet v DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Trang 1.1 Mô trình ghép giải ghép WDM 1.2 1.3 Hệ thống ghép bước sóng theo hướng a) theo hai hướng b) Mô tả thiết bị ghép- giải ghép hỗn hợp (MUXDEMUX) 1.4 Tách kênh sử dụng lăng kính 1.5 Tách /ghép bước sóng cách tử nhiễu xạ 2.1 Sơ đồ định tuyến bước sóng 15 2.2 Thực tế định tuyến cách tử dẫn sóng sử dụng ghép hình mảng dẫn sóng plana 15 2.3 Bộ ghép lọc xen/ rẽ 19 2.4 Cấu hình thiết bị xen/rẽ WDM hệ thứ 21 2.5 Cấu hình thiết bị xen/rẽ WADM 21 2.6 Thiết bị nối chéo quang 23 2.7 Các loại thiết bị nối chéo OXC 25 2.8 Cấu tạo bước sóng điều khiển 29 2.9 Mô hình chung node chuyển mạch quang 30 3.1 Giao thức JIT 34 3.2 Giao thức JET 36 3.3 Biến đổi bước sóng 38 3.4 Làm lệch hướng 40 3.5 Cấu trúc mạng chuyển mạch gói với kĩ thuật làm 41 vi lệch hướng 3.6 Lược đồ thuật toán 43 3.7 Ảnh hưởng định lệch hướng 44 vii MỞ ĐẦU Trong thời đại thông tin công nghệ bùng nổ nay, lượng liệu cần trao đổi hệ thống ngày tăng cao Số lượng lưu lượng truyền thông mạng đổi thay, internet chủ yếu Nhu cầu sử dụng mạng ngày cao thời gian truy cập dài nhiều so với gọi điện thoại thông thường Băng thông lớn, đường truyền tốc độ cao chi phí thấp nhu cầu tất yếu công nghệ thời Chính mà mạng thông tin quang đời Nó có nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống trước cung cấp băng thông cực lớn, tỉ lệ phát sinh lỗi cực thấp suy hao tín hiệu nhỏ… Tuy nhiên việc giải nghẽn mạng lượng thông tin trao đổi lớn cần thiết trình mạng hoạt động Chính em định chọn đề tài sau làm đồ án mình: “Nghiên cứu giải pháp làm lệch hướng sử dụng định tuyến hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng WDM” Đồ án gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin quang WDM Chương 2: Các thành phần thực định tuyến hệ thống WDM Chương 3: Giải pháp định tuyến phương pháp làm lệch hướng mạng WDM CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG WDM Hệ thống truyền dẫn quang ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM viết tắt từ tiếng anh Wavelength Division Multiplexing Trong hệ thống tín hiệu quang gồm nhiều bước sóng ghép để truyền dẫn đồng thời sợi quang Độ rộng băng tần sợi quang cực lớn, vào cỡ 25 THz dải tần suy hao thấp 1550nm, rộng nhiều lần so với độ rộng băng tần radio Nhưng giới hạn tốc độ linh kiện điện tử thiết bị đầu cuối nên tốc độ đạt cỡ chục Gb/s Như chưa tận dụng hết băng tần khổng lồ sợi quang Tuy nhiên WDM công nghệ hoàn thiện tận dụng đến dải sóng ánh sáng để truyền tín hiệu cực xa với tốc độ lớn thay dùng cáp đồng trục với thiết bị điện tử khứ Bảng 1.1 Sự phân chia băng sóng Băng sóng Băng O Băng E Băng S Mô tả Gốc (Original) Mở rộng (Extended) Phạm vi bước sóng (nm) 1260 - 1360 1360 - 1460 Ngắn (Short) 1460 - 1530 Băng C Quy ước (Conventional) 1530 - 1565 Băng L Dài (Long) 1565 - 1625 Băng U Siêu dài (Ultra-long) 1625 - 1675 1.2 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG Nguyên lý ghép bước sóng quang minh hoạ hình 1.1 Giả sử hệ thống thiết bị phía phát có nguồn phát quang làm viêc bước sóng khác λ1, λ2, , λN Các tín hiệu quang phát bước sóng ghép vào sợi quang Chúng ghép lại phía phát nhờ ghép kênh quang; ghép bước sóng phải đảm bảo có suy hao nhỏ Tín hiệu quang sau ghép truyền đồng thời dọc theo sợi để tới phía thu Các tách sóng quang khác phía thu nhận lại luồng tín hiệu với bước sóng riêng rẽ sau chúng qua giải ghép kênh bước sóng Có hai phương án thiết lập hệ thống truyền dẫn sử dụng ghép bước sóng quang WDM hình 1.2 Phương án truyền dẫn ghép bước sóng quang theo hướng hình 1.2 a) kết hợp tín hiệu có bước sóng khác vào sợi đầu thực tách chúng để chuyển tới tách sóng quang đầu Như vậy, phương án cần phải sử dụng hai sợi quang để thực truyền tín hiệu thông tin cho chiều chiều Phương án truyền dẫn hai hướng hình 1.2 b) không quy định phát đầu thu đầu; điều tức truyền thông tin theo hướng bước sóng λ1, λ2, , λN đồng thời truyền thông tin khác theo hướng ngược lại bước sóng λ’1, λ’2, , λ’N Vì vậy, phương án cần sử dụng sợi thiết lập hệ thống truyền dẫn cho chiều chiều Tất nhiên đòi hỏi thiết bị đầu cuối phả có chức chiều Hình 1.1 Mô trình ghép giải ghép WDM thời gian cấu hình chuyển mạch node đích Với chuyển mạch tốc độ cao giả thiết thời gian xử lý gói tin điều khiển node trung gian nhỏ nên thời gian offset tính thời gian xử lý gói tin điều khiển cấu hình chuyển mạch node đích Ta lấy giá trị lớn thời gian offset tính node đích để làm thời gian offset chung cho toàn mạng Thời gian offset không phụ thuộc đường truyền làm đơn giản hóa việc tính toán thực thi giao thức báo hiệu mạng chuyển mạch burst quang 3.1.2 Offset dự trữ Trong kiểu offset liệu gởi sau gói tin điều khiển Thời gian offset tính thời gian truyền gói tin điều khiển Thời gian offset áp dụng mạng có thời gian thiết lập chuyển mạch xử lý chuyển mạch ngắn 3.2: CÁC GIAO THỨC THIẾT LẬP KẾT NỐI 3.2.1 Tell And Go (TAG) “Đây chiến lược dành trước (trực tiếp) Trong TAG, gói điều khiển truyền kênh điều khiển theo sau chùm liệu, chùm liệu truyền kênh liệu có offset zero hay không đáng kể Gói điều khiển dành trước bước sóng đệm nút trung gian dọc tuyến cho chùm liệu Khi chùm liệu đến nút trung gian, đệm cách sử dụng FDL xử lí gói điều khiển hoàn tất Sau chùm liệu truyền kênh dành trước Nếu bước sóng hiệu lực để dành trước, chùm bị loại bỏ tin NACK gửi nguồn Nút nguồn gửi gói điều khiển khác để phóng thích dành trước bước sóng tuyến Bộ đệm quang hạn chế phương pháp Hơn nữa, gói điều khiển “phóng thích” gửi để phóng thích dành trước băng thông tuyến bị mất, bước sóng không phóng thích điều gây lãng phí băng thông.” 33 3.2.2 Just In Time (JIT) Hình 3.1 Giao thức JIT “Đây phương pháp dành trước bước sóng Ở đây, bước sóng ngõ dành trước cho chùm xử lí gói điều khiển hoàn tất Nếu bước sóng không hiệu lực, chùm bị loại bỏ Sự khác JIT TAG việc đệm chùm liệu nút loại bỏ việc thêm vào khoảng thời gian (offset) gói điều khiển chùm liệu Khi băng thông dành trước sau xử lí gói điều khiển, bước sóng không dùng đến từ lúc dành trước thiết lập bit chùm liệu đến nút, nguyên nhân có offset gói điều khiển chùm liệu Khi giá trị offset giảm gói điều khiển gần đến đích, khoảng thời gian trống không dùng đến giảm Một thiết bị báo hết băng đặt nút chùm kết thúc sử dụng để phóng thích bước sóng dành trước sau truyền chùm liệu Sự dành trước bước sóng giao thức JIT nút trung gian thể hình 3.1.” t thời gian gói điều khiển đến nút tuyến đến đích TSetup lượng thời gian mà nút mạng phải để xử lí gói điều khiển Toffset giá trị offset chùm, tính khoảng thời gian gói điều khiển chùm liệu Giá trị offset phụ thuộc vào:  Phương pháp dành trước bước sóng 34  Số lượng nút mà chùm phải qua TOXC lượng thời gian để OXC định hình cấu trúc chuyển mạch để thiết lập kết nối từ ngõ vào đến ngõ Đầu tiên, việc xử lí gói điều khiển hoàn tất thời gian t+T Setup, bước sóng dành trước cho chùm vào hoạt động định vị cấu trúc OXC để chuyển mạch chùm bắt đầu Khi hoạt động hoàn thành lúc t+Tsetup+TOXC, OXC sẵn sàng chuyển mạch chùm Chú ý chùm không đến nút thời gian t+T offset Vì kết bước sóng lại không dùng khoảng thời gian T offset-Tsetup-TOXC Dẫn đến giá trị offset giảm dọc tuyến đến đích 3.2.3 Just Enough Time (JET) “Đây không phương pháp dành trước lập tức, kích thước chùm định trước gói điều khiển truyền từ nguồn Offset gói điều khiển chùm liệu tính toán sở lượng bước sóng truyền nguồn đích Tại nút, băng thông có hiệu lực, gói điều khiển dành trước bước sóng cho chùm đưa vào khoảng thời gian xác định Sự dành trước tạo từ lúc bit chùm liệu đến nút bit cuối chùm liệu truyền đến ngõ Sự khác thời gian không sử dụng bước sóng JET JIT, bước sóng dành trước có khoảng thời gian xác định, không cần có tín hiệu để phóng thích dành trước bước sóng dọc tuyến Khi lãng phí băng thông phương pháp này.” Hoạt động dành trước từ từ JET thể hình 3.2 35 Hình 3.2 Giao thức JET Gói điều khiển đến nút OBS thời gian t, lượng offset T offset độ dài chùm liệu ∆ Bít chùm đòi hỏi đến thời gian t1= t+Toffset-TOXC kết thúc t1+ ∆ Tại thời gian t0, nút OBS thị cấu trúc OXC để định vị chuyển mạch để mang chùm liệu, hoạt động hoàn thành trước bit chùm đến Vì vậy, giao thức dành trước thừa nhận ý dành trước cho bước sóng ngõ Phương pháp dành trước từ từ cho phép nhiều tin setup để thiết lập dành trước bước sóng Một khoảng trống tạo bước sóng ngõ khoảng thời gian t+Tsetup, hoạt động dành trước cho chùm ngõ vào hoàn tất thời gian t 1=t+Toffset-TOXC Khi bước sóng ngõ thật dành trước 36 3.3 XUNG ĐỘT TRONG MẠNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT Khi xảy xung đột lúc nhiều gói liệu quang đến node mạng Nếu xung đột không giải dẫn đến tình trạng bị liệu nghẽn mạng Có bốn phương pháp điều khiển xung đột đưa cho mạng OBS: + Biến đổi bước sóng: Người ta dùng biến đổi bước sóng hai chùm liệu quang đến ngõ thời điểm, trường hợp chúng truyền hai bước sóng khác biến đổi bước sóng biến bước sóng chùm ngõ vào thành bước sóng khác + Bộ đệm quang: Có thể dùng đường dây trễ quang FDL, làm trễ chùm quang khoảng thời gian xác định liên quan đến độ dài đường dây (khoảng cách đường truyền) + Làm lệch hướng đi: Khi có xung đột hai chùm, chúng định tuyến: định đến ngõ xác, định đến ngõ khác Nhược điểm phương pháp làm đường tới đích chùm dài hơn, độ trễ đầu cuối chấp nhận Hoặc chùm bị phân tán nhiều hướng khác để đến đích nên tới đích chúng cần xếp lại + Phân đoạn chùm: Khi tranh chấp xảy ra, thay việc hủy toàn chùm, nút chia thành đoạn đoạn bị chồng.” 3.3.1 Biến đổi bước sóng Là trình thay đổi bước sóng kênh ngõ vào thành bước sóng khác kênh ngõ khác Nhiệm vụ biến đổi bước sóng đảm nhiệm Để thiết lập tuyến quang mạng định tuyến bước sóng, tuyến phải rảnh bước sóng quang phải có hiệu lực tuyến Nguyên lý làm việc thể sơ đồ sau: 37 Hình 3.3: Biến đổi bước sóng Giả sử kết nối yêu cầu thiết lập hai nút (C,D) (A,D).Cả hai kết nối chọn bước sóng W1 liên kết BD Chỉ có hai kết nối chấp nhận, kết nối (C,D) Bước sóng W có hiệu lực liên kết BD Khi kết nối (A,D) đáp ứng liên tục bước sóng, bị loại bỏ, việc biến đổi bước sóng kết nối (A,D) từ W sang W2, kết nối định tuyến kiên kết BD Vì kết nối thành công việc sử dụng khả biến đổi bước sóng 3.3.2: Bộ đệm quang: Để có đệm quang thường sử dụng đường dây trễ quang FDL Nó thường để giữ chậm gói khoảng thời gian Nhưng gặp phải số hạn chế: + Trong cấu trúc số đệm, thường yêu cầu kích thước nhỏ, mà FDL cồng kềnh Chính giới hạn kích thước đệm quang nên nút điều khiển tải hay chùm lưu lượng lớn + Bị phân tán tín hiệu suy giảm tín hiệu Chính hạn chế khiển FDL chấp nhận chuyển mạch ban đầu mà không mang lại tính thương mại 3.4: ĐI SÂU PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI: 3.4.1 Khái quát phương pháp: Trong phương pháp này, xung đột xảy chùm liệu node trung gian mạng giải cách định tuyến 38 chùm tranh chấp đến đầu khác so với đầu dự kiến ban đầu Nhược điểm phương pháp chùm làm lệch hướng nên phải tới đích theo đường dài hơn, xảy trễ đầu cuối Nhưng mạng WDM, đệm lại bị giới hạn biến đổi bước sóng không khả thi, việc dùng phương pháp làm lệch hướng cần thiết phù hợp khả trì mức độ suy hao chùm hợp lý Trong phương pháp làm lệch hướng cần ý đến số điểm: + Yêu cầu tính toán lại thời gian trễ offset + Những chùm trễ phải phù hợp + Phải tính toán tuyến chọn lựa + Việc định lệch hướng có sử dụng không dùng đường dây làm trễ FDL Khi sử dụng FDL để làm lệch hướng, sử dụng thiết lập FDL ngõ hay OXC Chùm định tuyến với FDL phải có khoảng trống, không chùm bị mát Một phương pháp khác sử dụng FDL cho bước sóng ngõ vào, FDL làm trễ chùm để xử lí gói điều khiển Phương pháp không cần thiết đến tổng lượng offset Khi không sử dụng FDL làm lệch hướng, cách giải có hiệu phải sử dụng lượng offset lớn, đủ cho tất tuyến mạng Tuy nhiên mạng rộng lớn, lượng liệu đưa vào ảnh hưởng giá trị offset lớn, chùm phải đợi độ trễ trước gửi vào mạng Làm lệch hướng có ảnh hưởng đến số vấn đề mạng Vấn đề quan trọng làm lệch hướng mức ảnh hưởng không tốt đến thể mạng Nó gây cho liên kết mạng bận thay có tuyến rảnh để truyền chùm không lệch hướng Vấn đề chùm bị phân tán cần phải xếp lại thiết bị nhận 39 Một ví dụ làm lệch hướng mạng WDM thể hình sau: D D Làm lệch hướng C(B, E) B B C C E E C(A, E) A A F F Hình 3.4: Làm lệch hướng Cả nút A B gửi chùm đến nút E Trước gửi chùm, nút A B gửi gói điều khiển C(A,E) C(B,E) kênh điều khiển để giành trước băng thông cho chùm liệu chúng Giả sử C(B,E) đến nút C sớm C(A,E) Khi liên kết ngõ CE giành C(B,E) Khi C(A,E) đến nút C, liên kết CE không hiệu lực Nếu không định lệch hướng chùm bị loại bỏ Nhưng nút C kiểm tra liên kết ngõ khác chọn lệch hướng liên kết CD rảnh để làm lệch hướng C(A,E) Nút D gửi C(A,E) qua liên kết D E dựa bảng định tuyến Chùm lệch hướng đến đích với độ trễ truyền, truyền qua thêm số nút nhiều so với tuyến truyền ngắn Những liên kết quang rảnh xem FDL để ‘đệm’ chùm bị nghẽn Những chùm nghẽn mạng phân phối đến phần rảnh mà mạng chưa sử dụng, điều khắc phục nghẽn mạng Nếu chùm làm lệch hướng bị loại bỏ 40 3.4.2 Thuật toán định tuyến làm lệch hướng đi: Hình 3.5 Cấu trúc mạng chuyển mạch gói với kĩ thuật làm lệch hướng Trong đó: BA: Bộ xử lý chùm DIRB: sử thông tin định tuyến DRT: bảng liệu tham chiếu Congested node: nút nghẽn Hình 3.5 cấu trúc mạng chuyển mạch gói bản, thuật toán làm lệch hướng Trong xử lí gói điều khiển để truyền chùm tuyến chính, chùm cảm thấy xung đột gói điều khiển khác nút xung đột trung gian chùm truyền qua tuyến lựa chọn từ nút trung gian đó.Tuy nhiên thuật toán có thêm nhiều yếu tố để định định tuyến Trước hết xác định có lựa chọn tuyến cho cho chùm hay không hay loại bỏ thực gửi lại từ nút nguồn.Xác định dựa tiêu chuẩn Trong hình 3.6 sơ đồ quan hệ với hình 3.5 Để thực thuật toán làm lệch hướng hình 3.5 3.6 có database quản lí quan hệ mật thiếtvới thông tin định lệch hướng (DRIB) nút rìa DRIB lưu trữ thông tin quản lí lớp quang với lớp DWDM IP mạng Nút rìa gửi gói điều khiển đặc biệt mang thông tin cần thiết cho mạng OBS, thể cấu trúc hoạt động, quản lí bảo dưỡng Cấu trúc cập nhật DRIB để giúp cho việc định lệch hướng, gói điều khiển không 41 kết hợp riêng rẽ với chùm liệu Khi trạng thái mạng thay đổi việc quản lí chùm liệu nên cập nhật, gói điều khiển OAM tạo gửi kênh điều khiển riêng biệt, kênh điều khiển riêng biệt hiểu kênh giám sát (OSC), OSC sử dụng bước sóng riêng, bước sóng trì cho OSC tất liên kết Vì cách sử dụng gói OAM này, chuyển mạch thông tin trạng thái mạng gồm tốc độ suy hao chùm tranh chấp, nút ngõ số lượng hops cho kết nối truyền chùm qua Những gói điều khiển bình thường gói kết hợp riêng rẽ với chùm Những gói điều khiển mang thông tin liên quan tới số lượng hops mà chùm qua độ dài chùm Những gói điều khiển chùm xử lí nút Nếu gói điều khiển xác nhận chùm cảm thấy tranh chấp với chùm khác, thuật toán làm lệch hướng cầu khẩn bắt đầu sử dụng thông tin kết hợp gói điều khiển, thông tin khác từ DRIB nút nghẽn Lúc nút xung đột sẵng sàng kết hợp thuộc tính ngõ gồm trạng thái tranh chấp số lượng hops từ gói OAM Thêm nữa, nút lõi yêu cầu gói điều khiển OAM từ nút rìa cần thiết Cập nhật thông số tranh chấp chùm cần thiết tất nút mạng để thuật toán định lệch hướng đạt tốt Lược đồ hình 3.6 minh họa giải pháp xảy tranh chấp cập nhật thông số tranh chấp chùm Một nút ngõ vào nút bắt đầu kết nối chùm nút ngõ nút kết thúc Mỗi nút ngõ vào cập nhật trạng thái xung đột chùm tuyến tuyến lựa chọn Những thông tin cập nhật hai loại tin NACK: NACK_C NACK_D thể cho tuyến tuyến lựa chọn Những tin giúp cho việc cập nhật DRIB nút ngõ vào kết nối chùm Như minh họa hình 3.6 tin NACK_C gửi nút xung đột trung gian đến nút ngõ vào tranh chấp xảy tuyến NACK_D gửi nút xung đột trung gian tuyến lựa chọn có hiệu lực bảng định lệch hướng (DRT) 42 Begin nn Gửi chùm Tạo gói điều khiển NÚT NGÕ VÀO Không Tranh chấp ? Có -Kiểm tra -Xác định tuyến Gửi ACK-D Gửi ACK-C nguồn Loại bỏ chùm NÚT TRUNG GIAN Không Chọn tuyến DRT ? Có Truyền chùm Nhận chùm Gửi ACK NÚT NGÕ RA Hình 3.6 Lược đồ thuật toán *Thuật toán gồm có:  Phương pháp chọn lựa tuyến tối ưu để làm lệch hướng hạn chế tranh chấp  Cơ chế định lệch hướng Tại nút chuyển mạch, liên kết ngõ có hiệu lực nguồn thực kiểm tra trước làm lệch hướng, nguồn truyền lại thay việc định lệch hướng kiểm tra nút xung đột nút nguồn Chúng ta đưa cấu trúc kiểm tra để định có nên làm lệch hướng hay không nút xung đột 43 Ý nghĩa định lệch hướng thể hình 3.7 Đưa định có định lệch hướng hay loại bỏ gửi lại từ nguồn thực nút xung đột dựa thông số thể Hình 3.7 Ảnh hưởng định lệch hướng Hình 3.7 ví dụ truyền chùm mạng chuyển mạch gói, có ảnh hưởng việc định lệch hướng Ta thấy nguồn nút đích nút Thông thường chùm truyền từ nguồn truyền tuyến ngắn 0-1-2-3-4-5-6 • Trường hợp 1: tranh chấp xảy liên kết nút nút 6, chùm bị loại bỏ gửi lại từ nguồn Trong trường hợp này, tổng số hops 11 (11=5+6) • Trường hợp 2: tranh chấp xảy liên kết nút nút 2, chùm bị loại bỏ gửi lại từ nguồn Trong trường hợp này, tổng số hops (7=1+6) 44 • Trường hợp 3: Định lệch hướng sử dụng (thay loại bỏ truyền lại) trường hợp nút Chùm truyền qua tuyến lựa chọn Vì tổng số hop 5+ α α số hops tuyến lệch hướng • Trường hợp 4: Định lệch hướng sử dụng (thay loại bỏ truyền lại) trường hợp nút Chùm truyền qua tuyến lựa chọn Vì tổng số hop 1+ α α số hops tuyến lệch hướng Đưa vào thuật toán làm lệch hướng cấu trúc kiểm tra thực trước định làm lệch hướng so với việc nguồn thực gửi lại cho trường hợp trường hợp Cấu trúc kiểm tra đưa thông số thể xác định lựa chọn tuyến hay loại bỏ Nó thiết kế đảm bảo cho chiếm dụng tài nguyên mạng đạt nhỏ cung cấp tốt lưu lượng đưa vào mạng Trong cấu trúc kiểm tra quan tâm đến tổng số nút từ nút xung đột đến nút đích Trường hợp quan tâm xung đột xảy liên kết 1-2 liên kết 56 Vì tranh chấp xảy liên kết xung đột đến nút nguồn, liên kết 1-2 cho phép loại bỏ truyền lại thay thực làm lệch hướng 45 KẾT LUẬN Trong đồ án mạng WDM thực làm lệch hướng gói liệu đồng nghĩa với việc giải nghẽn mạng Điều quan trọng để thiết kế lựa chọn tuyến tối ưu dựa kết hợp số thông số là: khoảng cách tuyến, mức độ ưu tiên gói tin Điều đáng quan tâm nội dung thuật toán đưa định có nên làm lệch hướng hay không, dựa sở khoảng cách từ nút xung đột đến nút nguồn khả chặn chùm tuyến từ nút xung đột đến đích Và thuật toán kiểm tra ngưỡng định có làm lệch hướng chùm hay loại bỏ gửi lại từ nguồn Trong trình thực đề tài em hiểu rõ giải pháp làm lệch hướng để tránh tắc nghẽn mạng quang WDM Tuy nhiên không tránh khỏi thiếu sót kiến thức hạn hẹp Em mong nhận đánh giá, đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn để đồ án hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thanh Vân thầy cô môn hướng dẫn em suốt năm học 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO T.s Võ Viết Minh Nhật, Chuyên đề: Mạng truyền dẫn quang, Khoa du lich- Đại học Huế Nguyễn La Giang, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Nghiên cứu hoạt động mạng chuyển mạch chùm quang, Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông , 07/2003 ThS Đỗ Văn Việt Em, Kỹ thuật thông tin quang 2, Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông Vu Van San "Optimum configuration of 10Gbit/s transmission system using cascaded optical amplifiers", Proc Asian Info-communication coulcil 23rd conference in Indonesia, WG-1, pp 307-314, Japan, April 2000 47