CHUONG5 MẠNG WDM.DOC

MẠNG WDM

Chơng 5: Mạng WDM

Chơng này sẽ xem xét về cấu trúc phân cấp của mạng WDM Nhỏ nhất là mạng LAN (Local Area Network), là mạng nội bộ, thờng đợc đấu theo cấu trúc hình sao Mạng MAN (Metropolitan Area Network) là mạng đô thị, thờng sử dụng cấu trúc vòng Ring Mạng WAN (Wide Area Network) là mạng diện rộng, thờng là mạng đờng trục trong phạm vi toàn quốc, mạng WAN thờng sử dụng cấu trúc hình mắt lới Tiếp đó đề cập đến vấn đề phân phối bớc sóng trong mạng và vấn đề định tuyến các bớc sóng đó ra sao để đạt đợc một mạng tối u; công nghệ điểm nút, sẽ đề cập đến 2 điểm nút là: điểm nút OXC (Optical Cross Connect), và điểm nút OADM (Optical Add Drop Multiplexer) Phần cuối của chơng sẽ xem xét cụ thể một mạng vòng Ring SHR/WDM có 4 nút trên thực tế

I Phân cấp mạng WDM.

Nếu trong mạng WDM ứng dụng bộ biến đổi bớc sóng, thì kết cấu của mạng WDM có thể phân cấp cũng có thể là không phân cấp, nếu không dùng bộ biến đổi bớc sóng thì kết cấu mạng WDM là không phân cấp.

Trong mạng quang phạm vi rộng, kết cấu của nó thờng có 3 cấp Cấp 0 là mạng LAN sợi quang có số lợng rất lớn Cấp 1 lá mạng MAN (khu vực đô thị) lấy thành phố hay khu hành chính làm đơn vị, thờng có cự ly từ vài km đến vài chục km Cấp 2 là mạng WAN (khu vực rộng) thờng là mạng đờng trục trong phạm vi toàn quốc, cự ly thờng là vài trăm đến vài nghìn km (nh hình 5.1) Trong đó cấp mạng khác nhau có các nhóm bớc sóng không giống nhau, mạng con cùng cấp nhng không giao nhau có thể dùng cùng một nhóm bớc sóng Điều này thích ứng với tình hình thông itn hiện nay Trung tâm các tỉnh, có thể hình thành mạng truyền dẫn đờng dài cấp 2, trung tâm các khu có thể tạo thành mạng tại chỗ cấp 1, ở chỗ ranh giới giữa cấp 2 và cấp 1 sử dụng công nghệ chuyển đổi bớc sóng sẽ nâng cao hiệu suất sử dụng bớc sóng.

Các cấp mạng sử dụng kết cấu cũng không giống nhau, mạng LAN cấp 0 thờng có đờng kính mạng nhỏ, trễ truyền dẫn nhỏ, độ lu thoát phải cao Do đó thờng sử dụng kết cấu hình sao, thuê bao trong mạng có thể dùng bớc sóng đơn nhất, cũng có thể dùng nhiều bớc sóng, giữa các thuê bao dùng giao thức điều khiển phơng tiện để giải quyết vấn đề dùng chung tài nguyên Mạng khu vực thành thị cấp 1 sẽ liên kết nhiều mạng con cấp 0 với nhau thành mạng cấp trung, phần lớn dùng kết cấu hình vòng Mạng ở khu vực rộng cấp 2 có đờng kính mạng lớn, trễ truyền dẫn lớn, thờng dùng kết cấu mạng hình lới.

Hình 5.1 Cấu trúc phân cấp của mạng quang WDM

Căn cứ cấu trúc phân cấp khác nhau, có 2 kiểu mạng WDM là mạng một chặng và mạng nhiều chặng Đặc điểm của mạng một chặng là trễ nhỏ, bất kỳ 2 thuê bao nào cũng có thể thông tin trực tiếp, nhng mạng một chặng có yêu cầu cao đối với linh kiện quang Mạng nhiều chặng có thể duy trì mạng chuyển mạch gói của phần lớn thuê bao, do phải chuyển tiếp gói nhiều lần qua các chặng nên trễ trung bình tơng đối lớn.

Khi điểm nút hoặc định tuyến của mạng có sự cố, có thể nối vòng qua kênh bị nghẽn để duy trì thông tin Điều này phải thực hiện bằng cách xây dựng một số định tuyến vòng trong giai đoạn thiết lập cấu trúc mạng, nhng xây dựng định tuyến vòng thì phải tăng lợng tiêu hao tài nguyên mạng, cho nên có thể xem xét, chỉ xây dựng định tuyến vòng đối với một số mạng quan trọng.

Ngoài ra sử dụng định tuyến quang chọn bớc sóng, vừa có thể tự động chuyển đổi để bảo vệ kênh quang, lại vừa có kênh quang chọn định tuyến tốt nhất và xử lý dòng số truyền dẫn dung lợng cao nhất thông qua OADM và OXC, còn xử lý và truyền dẫn dòng tốc độ bít thấp dành cho ADM điện và DXC điện Theo sự hoàn thiện của công nghệ chuyển mạch quang và xử lý quang, lấy truyền dẫn quang làm phơng tiện để chuyển sang mạng viễn thông toàn quang Cho nên việc đa công nghệ WDM vào mạng thông tin quang là biện pháp nâng cấp mở rộng dung lợng hữu hiệu, hơn nữa là bớc đi đầu tiên h-ớng tới mạng viễn thông toàn quang trong suốt.

II Hai kiểu chuyển mạch của mạng WDM

Mạng ghép kênh quang có 2 kiểu chuyển mạch: chuyển mạch kênh quang (Circuit Switching) và chuyển mạch gói quang (Packet -Switching) Từ đó hình thành 2 hình thức mạng ghép kênh bớc sóng, tức mạng WDM chuyển mạch kênh quang (Circuit - Switched WDM Network) và mạng WDM chuyển mạch gói quang (Packet-Switched

Xét từ cấu trúc của mạng thì có 2 hình thức mạng WDM chuyển mạch quang: một là mạng quảng bá và lựa chọn, cũng tức là mạng kết cấu hình sao, hai là mạng bớc sóng dò đờng.

- Mạng quảng bá và lựa chọn:

Trong mạng quảng bá và lựa chọn, các điểm nút đợc nối với nhau thông qua sợi quang và bộ phối ghép không nguồn hình sao, mỗi điểm nút đợc phân bổ bớc sóng khác nhau Tín hiệu phát đi với đặc tính bớc sóng của từng điểm nút và đợc hội tụ lại qua bộ phối ghép, sau khi phân luồng đi tới đầu thu tin ở các điểm nút, dùng máy thu có điều chỉnh ở mỗi điểm nút để lựa chọn thu Trong đó máy phát ở các điểm nút có tần số cố định; máy thu có thể điều chỉnh đợc Chú ý ở đây, điểm nút thu muốn nhận đợc tin tức của điểm nút phát nào đó, phải dùng máy thu để điều chỉnh bớc sóng thu giống với bớc sóng phát, điều này cần tới giao thức điều khiển thăm dò phơng tiện (giao thức MAC).

Vì bộ phân phối ghép hình sao và đờng kết nối sợi quang không có nguồn, cho nên loại mạng này rất tin cậy và dễ điều khiển Nhng mạng quảng bá và lựa chọn có 2 điểm yếu rõ ràng: một là mạng này rất lãng phí năng lợng quang, bởi vì năng lợng quang của mỗi tín hiệu cần truyền dẫn hầu nh đợc chia đều cho tất cả các điểm nút của mạng; hai là mỗi điểm nút đều cần có một bớc sóng khác nhau, mà hiện nay số bớc sóng là có hạn, cho nên số điểm nút trong mạng cũng có hạn Vì vậy mạng quảng bá và lựa chọn chỉ thích hợp dùng trong mạng LAN.

- Mạng bớc sóng dò đờng.

Trong mạng bớc sóng dò đờng, tín hiệu trên bớc sóng nhất định đợc trực tiếp dò đờng đến điểm nút đích, mà không phải là quảng bá đến toàn mạng Nh vậy giảm đợc tổn thất năng lợng quang của tín hiệu, đồng thời sử dụng một bớc sóng nhiều lần tại các bộ phận không trùng lặp của mạng.

b) Mạng WDM chuyểm mạch gói:

Cốt lõi của hệ thống chuyển mạch là “chọn, định tuyến bớc sóng” tức là tất cả những tế bào tin đi tới tất cả đầu ra chuyển mạch, ở đó, chỉ chọn tế bào tin có một bớc sóng nhất định Hiện nay thực

hiện bằng công nghệ chuyển mạch điều khiển điện quang nh hình 5.2.

Hình 5.2 Sơ đồ hệ thống chuyển mạch bớc sóng quangATM

Trớc hết lấy header (mào đầu) xuống từ tế bào nhóm quang trên sợi quang vào, biến đổi quang/điện, sau khi qua xử lý số, căn cứ vào thông tin địa chỉ tơng ứng để tạo tín hiệu điều khiển, mạch điện điều khiển xử lý thống nhất đối với header của các tế bào trên đờng dây vào.

Mạch điện điều khiển có 2 chức năng: chọn tuyến và điều khiển trễ tế bào quang Khi chọn tuyến thì mạch điện điều khiển căn cứ vào thông tin địa chỉ trong mào đầu của tế bào quang, quyết định trị số bớc sóng của tế bào đó sau khi đi qua bộ biến đổi bớc sóng, mỗi một bớc sóng tơng ứng với một đầu ra Khi tế bào quang đi qua bộ biến đổi bớc sóng rồi thông qua bộ phối ghép hình sao tới bộ lọc quang ở mỗi đầu ra, bộ lọc quang chỉ chọn ra bớc sóng nhất định, nghĩa là tế bào quang cần phải đến đầu ra đó.

Khi 2 tế bào quang từ trên 2 dây vào khác nhau cùng đến một đầu ra thì sẽ gây ra sự xung đột trên dây ra, về phân chia bớc sóng, nó biểu hiện là trên kênh quang cùng một bớc sóng đồng thời có 2 tế bào quang đến từ 2 nguồn khác nhau Để giải quyết xung đột trên dây ra, cần phải có thêm môđun trễ tế bào quang Môđun trễ tế bào quang do giao diện quang và dây trễ sợi quang hợp thành, chiều dài dây trễ của sợi quang là 1T, 2T, , (Q-1)T (với T là chu kỳ của một tế bào ATM) Khi có hai tế bào quang cùng tranh chấp một dây ra thì mạch điện điều khiển xử lý header của 2 tế bào quang có thể biết đợc tin tức này, mạch điện sẽ điều khiển cổng quan tơng ứng, làm cho một tế bào trong đó không có trễ, 1 tế bào khác qua một

Một điểm khó khăn khi thực hiện mạng WDM chuyển mạch gói là thiếu sự hỗ trợ cần thiết của linh kiện quang, trên lý thuyết và trên thực tế còn cách xa nhau rất nhiều.

III Điểm nút của mạng WDM

Về cơ bản có thể chia điểm nút của mạng thông tin ra làm hai loại là: điểm nút đầu cuối và điểm nút trung gian, trong mạng WDM nói đến công nghệ điểm nút thì chủ yếu là điểm nút trung gian, bao gồm các điểm nút nối chéo quang (OXC- Optical Cross Connection), các điểm nút tách/ ghép kêng quang (OADM- Optical Add/Drop Multiplexer) và các điểm nút hốn hợp (là các điểm nút có đồng thời chức năng của OXC và OADM).

a) Điểm nút OXC:

Chức năng của điểm nút OXC tơng tự nh chức năng nối chéo tín hiệu số của thiết bị DXC (Digital Cross Connection) trong mạng SDH, chỉ khác là OXC thực hiện việc nối chéo tín hiệu trên miền quang, không cần thực hiện chuyển đổi quang điện/ điện quang và xử lý tín hiệu điện, cho nên tốc độ xử lý rất nhanh, đáp ứng đợc mạng thông tin tốc độ cao và hớng tới một mạng hoàn toàn quang Nh vậy sẽ tạo ra nhiều dịch vụ mới, mang lại lợi ích cho cả nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng.

Điểm nút OXC đợc chia ra thành điểm nút OXC động và điểm nút OXC tĩnh Trong điểm nút OXC tĩnh, trạng thái nối vật lý của các kênh tín hiệu quang khác nhau là cố định, u điểm của nó là rễ thực hiện về công nghệ Trong điểm nút OXC động trạng thái nối vật lý của các kênh tín hiệu quang khác nhau có thể thay đổi theo yêu cầu tức thời, mặc dù rất khó thực hiện về công nghệ, nhng đó chính là tiền đề quan trọng để thực hiện chức năng then chốt của mạng thông tin quang WDM nh: chọn tuyến động, khôi phục cấu hình theo thời gian thực, mạng tự hồi phục ) Trong điểm nút OXC, kỹ thuật biến đổi bớc sóng là rất quan trọng vì nó giúp giảm nghẽn của mạng lới, thực hiện kết nói định tuyến ảo, và tận dụng tối đa tài nguyên băng tần của sợi quang

Một số công nghệ đợc đề xuất cho module chuyển mạch quang nh:

- Công nghệ quang-cơ (optomechanical) - Công nghệ lái tia (beam steering)

- Quang nhiệt Polyme (polyme thermo-optic) - Quang nhiệt Silic (silica thermo-optic)

- Công nghệ vi mạch quang Silic kết hợp bơm nhiệt (silic planar lightwave circuits anh thermo inkjet).

Mỗi loại công nghệ đều có nhng u điểm và nhợc điểm riêng Cha có một công nghệ nào đáp ứng đợc toàn bộ các yêu cầu ứng dụng của một hệ thống hoàn toàn quang Dới đâylà sơ đồ khối của bộ kết nối chéo quang OXC:

Hình 5.3 OXC với ma trận chuyển mạch N N

Ma trận chuyển mạch N N là một kết cấu chuyển mạch động với nhiệm vụ kết nối bất cứ N bớc sóng của sợi quang đầu vào với bất cứ một bớc sóng quang nào trên sợi quang đầu ra trong hệ thống WDM OXC đóng vai trò là một thiết bị định tuyến bớc sóng, là một thiết bị chuyển mạch bảo vệ mạng quang, và kết nối các vòng Ring

Để thực hiện một OXC cỡ lớn, không bị tắc nghẽn trong mọi cấu hình mạng, hình 5.4 minh hoạ OXC theo kiểu ghép nối nhiều trờng chuyển mạch N N với nhau Nếu M là số lợng sợi và N là số lợng bớc sóng trong mỗi sợi thì một cấu trúc OXC cỡ lớn sẽ cần M module chuyển

Hình 5.4 Cấu trúc OXC dung lợng lớn

Hình 5.5 Ví dụ về một ma trận chuyển mạch quang sử dụng trong điểm nút OXC

b) Điểm nút OADM:

Chức năng của điểm nút OADM tơng tự nh bộ ghép kênh tách nhập ADM (Add Drop Multiplexer) trong mạng SDH, nhng đối tợng thao tác trực tiếp là tín hiệu quang ADM sử dụng bộ ghép/tách kênh tín

hiệu điện, thực hiện việc ghép kênh TDM để ghép hoặc tách các luồng tín hiệu với các tốc độ chuẩn của SONET/SDH vào luồng chính hoặc từ luồng chính ra Chỉ có các luồng dữ liệu cần thiết mới đợc truy nhập, dữ liệu mới đợc chèn vào luồng với dụng lợng tối đa bằng dung lợng cho phép còn lại của mạng Sau đó lu lợng này đợc chuyển tới nút tiếp theo Trong các nút OADM, dữ liệu cần tách/ ghép đợc truy nhập thông qua việc lọc lấy một số bớc sóng quang từ luồng tín hiệu đa bớc sóng trên sợi quang tại nút, hoặc một số bớc sóng quang đợc ghép vào luồng tín hiệu trên sợi tại nút đó (xem hình 5.6) Trong mạng quang WDM, thiết bị OADM coi nh “trong suốt” đối với toàn bộ l-u lợng thl-uộc các kênh mà không có nhl-u cầl-u tách hoặc ghép Mỗi kênh bớc sóng (tơng ứng với các tốc độ chuẩn khác nhau của SONET/SDH) có thể đợc tách hoặc ghép mà không cần đến các tín hiệu tách ghép TDM trong lớp điện.

Nhờ tính năng của thiết bị tách/ ghép bớc sóng mà các nhà cung cấp dịch vụ có thể cho thuê một số bớc sóng mang nào đó, nó sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với việc cho thuê cả một sợi quang Điểm nút OADM có thể chia làm hai loại là: điểm nút OADM tĩnh và điểm nút OADM động Trong điểm nút OADM tĩnh, thực hiện việc xen/rẽ các bớc sóng cố định Trong điểm nút OADM động, có thể căn cứ vào nhu cầu để chọn tín hiệu quang có bớc sóng xen/rẽ khác nhau.

Hầu hết các chức năng chính của mạng quang đợc thực hiện tại nút OADM mô hình chung của một nút OADM gồm các phần tử nh: module xen/rẽ bớc sóng có thể điều chỉnh đợc; các module bù tán sắc điều chỉnh theo từng kênh DEM (Disperation Equalizier Module); các thiết bị giám sát quang OPM (Optical Performance Monitor) Mỗi module này sử dụng sợi cách tử Bragg hay các phần tử dẫn sóng AWG nh là các thành phần công nghệ chính, nên chúng có đợc các u điểm nh suy hao thấp và thiết bị đợc tích hợp nhỏ gọn.

Hình 5.6 Sơ đồ vị trí các thiết bị trong một nút OADM

Thiết bị OADM nh trên hình 5.6 có thể cho phép xen hoặc rẽ một kênh bớc sóng đơn hoặc nhiều kênh bớc sóng đồng thời Trong t-ơng lai, khi vai trò của lớp chuyển mạch định tuyến đợc chuyển dần cho lớp quang thì thiết bị OADM cần có một quá trình chuyển giao từ cấu hình tĩnh sang cấu hình động (hiện nay lớp điện vẫn đóng vai trò chuyển mạch chính: các tín hiệu quang đợc chuyển thành các tín hiệu điện, thực hiện chuyển mạch ATM, hoặc định tuyến IP, rồi đợc chuyển lại thành tín hiệu quang và truyền đi) Khi đó, các thiết bị OADM này sẽ cho phép chuyển luồng số có bớc sóng này sang một bớc sóng khác nếu chẳng may mạng gặp sự cố tại một nhánh nào đó, do đó tránh đợc mất thông tin Hoặc việc chuyển bớc sóng mang này nhằm mục đích cân bằng lu lợng giữa các nhánh của mạng để đạt đợc hiệu quả cao nhất cho mạng lới, từ đó cải thiện đợc hiệu quả truyền thông.

Các kỹ thuật sử dụng trong OADM hiện tại chủ yếu dựa trên các bộ lọc điện môi mỏng, các bộ lọc quang âm điều chỉnh đợc, các bộ dịch pha định tuyến bớc sóng AWG, hoặc sợi cách tử Bragg.

Với các bộ lọc điện môi, thiết bị OADM đạt đợc khoảng cách giữa các kênh là 100 GHz và lớn hơn, còn với khoảng cách kênh là 50 GHz thì bộ lọc điện môi cha thể đáp ứng đợc Các bộ lọc quang âm mặc dù có u điểm là phạm vi điều chỉnh bớc sóng rộng, song lại bị

bộ dịch pha bớc sóng AWG mặc dù có u điểm cho các hệ thống có mật độ kênh cao, nhng chúng vẫn có suy hao xen lớn, cũng có các đặc tính về băng thông cha thật hoàn hảo Cách tử Bragg là một triển vọng tốt cho các thiết bị OADM có khoảng cách kênh là 50 GHz với suy hao thấp, đặc tính phổ bộ lọc tơng đối tốt.

Module OPM (Optical Performance Moniter) có nhiệm vụ đo đạc các thông số của kênh nh: bớc sóng làm việc, công suất của kênh, tỷ số S/N, số lợng kênh đang hoạt động, khoảng cách giữa các kênh, độ khuếch đại và độ gợn khuếch đại nhằm mục đích nhằm giám sát rồi thông báo cho module điều khiển hiệu chỉnh các thông số trên cho phù hợp Thực chất OPM nh một máy phân tích quang phổ, thực hiện phân tích và đo phổ của nguồn tín hiệu Yêu cầu đối với OPM là phải có độ tin cậy cao, tốc độ phân tích và đo đạc cao để các bản tin của nó đa ra phản ảnh chính xác tình trạng của mạng, chính vì vậy việc thiết kế OPM trên mạng là hết sức quan trọng.

MOR: Multi-wavelength Optical Pepeatter DCM: Dispersion Compensating Module

Hình 5.7 Cấu hình xen/rẽ 2 bớc sóng sử dụng MOR 2 tầng

Up to eight cascaded optical add/drop coupler for a maximum of

16 add/drop wavelengths

Hình 5.8 Cấu hình xen/ rẽ 16 bớc sóng sử dụng MOR 2 tầng mắckiểu nối tầng.

IV Phân phối và định tuyến bớc sóng trong mạng WDM Công nghệ truyền dẫn WDM đã đi vào giai đoạn ứng dụng và thơng mại hoá theo xu hớng ngày càng hoàn thiện của công nghệ WDM Trong lĩnh vực thông tin quang, vấn đề quan trọng là lợi dụng đợc mạng quang hiện có và tơng lai để xây dựng và tạo thành mạng WDM cao tốc, dung lợng lớn, đa dịch vụ Trong khi thực hiện mạng WDM, vấn đề quan trọng quyết định hiệu suất sử dụng tài nguyên mạng là quy hoạch hợp lý tài nguyên bớc sóng Định tuyến bớc sóng của mạng quang có thể đơn giản hoá rất nhiều thuật toán định tuyến, điều khiển và quản lý mạng, khi chuyển mạch không cần thiết xử lý tin tức trớc định tuyến, từ đó có lợi cho việc thực hiện mạng thông tin cao tốc, nâng cao tính ổn định và độ tin cậy của mạng, nhng tính khả thi của phơng án tổ chức mạng này sẽ gặp khó khăn khi số lợng b-ớc sóng tăng lên quá cao.

a) Kênh bớc sóng và kênh bớc sóng ảo.

Có thể coi kênh quang nh sự kết nối ảo của lớp kênh điện Thiết lập hoặc giải phóng một kênh quang có ý nghĩa tăng hoặc giảm một đờng kết nối ảo trên lớp kênh điện Thông qua cơ chế khôi phục và bảo vệ của lớp kênh quang (nh đấu vòng, chuyển đổi bớc sóng ) trực tiếp giải quyết vấn đề gián đoạn thông tin do nguyên nhân đứt sợi quang hoặc sự cố của điểm nút mà không cần thay đổi kết cấu của lớp kênh điện Kết cấu kênh quang nh vậy đợc gọi là kết cấu logic của mạng Kết cấu vật lý phản ảnh quan hệ kết nối sợi quang trên thực tế.

Tuỳ theo điểm nút OXC có cung cấp chức năng biến đổi bớc sóng hay không, có thể chia kênh quang ra thành kênh bớc sóng (Wavelength Path) và kênh bớc sóng ảo (Virtual Wavelength Path).

Kênh bớc sóng có nghĩa là: trong mạng WDM mà điểm nút OXC không có chức năng biến đổi bớc sóng, một kênh quang nào đó trong các đoạn ghép kênh bớc sóng khác nhau phải sử dụng cùng một bớc sóng Nhợc điểm của kênh bớc sóng là nếu trong tất cả đờng kết nối mà nó đi qua không do thấy một đờng định tuyến có chung một kênh tín hiệu bớc sóng rỗi, thì sẽ phát sinh nghẽn bớc sóng Kênh bớc sóng ảo có nghĩa là: nếu trong mạng WDM, điểm nút OXC có chức năng biến đổi bớc sóng, một kênh quang nào đó có thể chiếm bớc sóng khác nhau trong các đoạn ghép kênh bớc sóng khác nhau, từ đó nâng cao đợc hiệu suất sử dụng bớc sóng, giảm xác suất nghẽn mạch Nh hình 6.3 biểu thị A-1-6-7-C tức là một kênh bớc sóng, chiếm bớc sóng 1 mà D-10-9-E có thể cung cấp một kênh bớc sóng ảo, đoạn nghép kênh chiếm bớc sóng 2 (có thể biến đổi)

Trong mạng kênh bớc sóng (là mạng mà các điểm nút OXC không có chức năng biến đổi bớc sóng) do mỗi kênh có quan hệ với một bớc sóng cố định, yêu cầu khi chọn đờng và phân phối bớc sóng, phải dùng phơng thức điều khiển tập trung, tức là sau khi nắm vững trạng thái của tất cả các đoạn ghép kênh trong toàn bộ mạng, thì mới có thể chọn một tuyến thích hợp cho đề nghị của cuộc gọi mới Nhng trong mạng kênh bớc sóng ảo (là mạng mà các điểm nút OXC có chức năng biến đổi bớc sóng) mỗi kênh lần lợt phân phối bớc sóng cho các đờng kết nối, do đó có thể điều khiển phân tán điều này sẽ làm giảm rất nhiều tính phức tạp trong việc chọn đờng lớp kênh quang và thời gian cần thiết để chọn đờng Vì số bớc sóng mà OXC có thể đáp ứng đợc là có hạn, để tối u hoá tính năng của mạng lới, bất kỳ kênh quang nào của mạng đều phải căn cứ vào kết cấu vật lý và nhu cầu dịch vụ giữa các điểm nút, khi thiết kế phơng án kết nối tối u

Hình 5.9 Kênh bớc sóng và kênh bớc sóng ảo trong mạng WDM.

b) Chọn đờng trong mạng WDM

Hình 5.10 là kết cấu vật lý của một mạng WDM Những khung chữ nhật thể hiện điểm đầu cuối quang, hình tròn là ma trận chuyển mạch quang (nút OXC), đờng nét đậm thể hiện cho đờng kết nối quang, đờng nét đứt thể hiện cho kênh quang Từ hình vẽ có thể thấy, những kênh quang không có đờng kết nội dùng chung có thể dùng cùng một bớc sóng, nh kênh quang BA, CD, trong hình vẽ đều sử dụng bớc sóng 3 Do đó có vấn đề sử dụng trùng lặp bớc sóng trong mạng WDM Hình 5.10 biểu thị kết cấu logic của mạng này, mỗi kênh logic trong mạng đại diện cho một kênh quang trong thực tế.

Vấn đề phân phối bớc sóng quang xét từ định nghĩa toán học có thể biểu thị bằng quan hệ tuyến tính, và hàm mục tiêu tối u có nhiều dạng, ví dụ trong mạng kiểu chuyền mạch gói, mục tiêu tối u hoá có thể là trễ nhóm bình quân nhỏ nhất, hoặc lu lợng lớn nhất trên kênh quang bất kỳ là nhỏ nhất Trong mạng kiểu chuyển mạch kênh, mục tiêu tối u hoá bao gồm số bớc sóng ít nhất và mạng lớn nhất Do vấn đề phân phối bớc sóng quang gặp rất nhiều khó khăn, nhất là vấn đề đạt đợc tối u cần có thời gian tính toán tăng theo quy mô của vấn đề với hàm số mũ, vì vậy khi dùng trong mạng có quy mô t-ơng đối lớn, thì do thời gian tính toán quá dài mà có thể mất đi ý