Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dài burst đến hiệu năng của mạng chuyển mạch burst quang obs (tt)

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DÀI BURST ĐẾN HIỆU NĂNG CỦA MẠNG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG OBS NGÀNH : MÃ SỐ : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 60.52.70 HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN : LÊ THANH THUỶ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS BÙI TRUNG HIẾU HÀ NỘI -2010 ii MỤC LỤC MỤC LỤC……………………………………………i MỞ ĐẦU…………………………………………… - 1.1 TỔNG QUAN MẠNG CHUYỂN MẠCH BURTS QUANG - 1.2 ĐỐI TƯỢNG VÀ MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - 1.2.1 Cơ sở khoa học thực tiễn - 1.2.2 Đối tượng đề tài - 1.2.3 Mục đích đề tài - - CHƯƠNG II: MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG THẾ HỆ SAU………………………………………………… - 2.1 MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG THẾ HỆ SAU .- 2.2 MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG - 2.3 CÁC KIẾN TRÚC MẠNG QUANG TƯƠNG LAI - - CHƯƠNG III : KIẾN TRÚC CHUYỂN MẠCH BURST QUANG OBS……………………………………….- 3.5 CHUYỂN MẠCH TRONG NÚT LÕI - 13 - CHƯƠNG IV: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DÀI BURTS ĐẾN HIỆU NĂNG MẠNG CHUYỂN MẠCH BURTS QUANG OBS……………………………………….- 14 4.1 CÁC THAM SỐ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG OBS - 14 4.1.1 Độ tin cậy - 14 4.2 XÉT ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DÀI BURST ĐẾN HIỆU NĂNG MẠNG OBS - 15 4.2.1 Đặt vấn đề : - 15 4.2.2 Phương pháp giải vấn đề : - 16 4.3 Kết luận đánh giá - 22 4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG IV - 23 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………- 23 - -1MỞ ĐẦU Trong giai đoạn nay, kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM giải pháp lựa chọn để cung cấp sở hạ tầng mạng nhằm đáp ứng phát triển bùng nổ lưu lượng Internet Vấn đề liệu truyền qua mạng quang bị chậm lại trễ xử lý điện tử nút khiến việc tìm kiếm phương pháp truyền tải gói IP trực tiếp miền quang mà không cần qua chuyển đổi O/E/O cho mạng thông tin hệ sau (NGN) tất yếu Việc loại bỏ lớp mạng trung gian kiến trúc mạng truyền tải IP gắn liền với phát triển công nghệ chuyển mạch quang Sự mở rộng chức chuyển mạch quang tới lớp cao tạo kiến trúc mạng vô đơn giản, mục tiêu hướng đến tương lai: kiến trúc mạng gồm hai lớp: lớp IP lớp quang Kỹ thuật chuyển mạch burst quang (OBS) coi giải pháp khả thi tương lai gần có đặc điểm tương tự chuyển mạch gói khơng u cầu đệm quang Đơn vị truyền tải OBS burst quang, cấu thành từ nhiều gói IP Khi đó, độ dài burst quang rõ ràng yếu tố có ảnh hưởng lớn đến hiệu mạng Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng độ dài burts đến hiệu mạng OBS để nhằm tìm tham số tối ưu cho mạng OBS cụ thể Được hướng dẫn tận tình PGS.TS Bùi Trung Hiếu suốt thời gian thực luận văn, nỗ lực thân học viên hoàn thành luận văn Tuy nhiên lĩnh vực thân nên trình thực hiện, luận văn không tránh khỏi thiếu sót, học viên mong nhận đóng góp, hướng dẫn thầy cơ, để nắm vấn đề sâu sắc định hướng tốt trình nghiên cứu thời gian tới Xin trân trọng cảm ơn ! Hà Nội, ngày 10/03/2010 -2CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU Giới thiệu Chương trình bày vấn đề tổng quát mạng chuyển mạch burst quang, tập trung vào cấu trúc phân bố burst quang mạng chuyển mạch burts quang OBS Bên cạnh chương nêu rõ đối tượng mục đích luận văn, cấu trúc trình bày luận văn 1.1 TỔNG QUAN MẠNG CHUYỂN MẠCH BURTS QUANG Để tận dụng hiệu băng tần mạng WDM, cần thực phương pháp truyền tải tồn quang khơng sử dụng đệm quang điều khiển lưu lượng bùng nổ Phương pháp hỗ trợ giám sát nguồn tài nguyên có hiệu Trong mạng OBS, burst liệu gồm nhiều gói IP chuyển mạch thơng qua mạng tồn quang BURST đơn vị liệu có độ dài biến đổi Mào đầu điều khiển phát trước burst để thực cấu hình chuyển mạch dọc tuyến truyền burst Trong chế báo hiệu dành trước trễ DR, burst đặt sau mào đầu điều khiển băng khoảng thời gian bù mà không cần phải đợi để nhận biết thiết lập kết nối Thời gian bù cho phép mào đầu xử lý nút trung gian burst đệm điện nút nguồn Vì khơng cần dây trễ quang nút trung gian để làm trễ burst mào đầu xử lý Bản tin điều khiển rõ khoảng thời gian burst nhận biết nút cấu hình lại chuyển mạch nút cho burst Một vấn đề quan trọng mạng OBS vấn đề giải tranh chấp Các chế giải tranh chấp có bao gồm chế định tuyến chệnh hướng, chuyển đổi bước sóng sử dụng đệm Một giải pháp để giảm tổn thất gói tranh chấp phân mảnh burst Phân mảnh burst xử lý -3phần burst chồng lấn lên burts khác, tránh burst phần chồng lấn burts Một vấn đề quan trọng khác OBS hợp burt Hợp burts tiến trình tổng hợp hợp gói đầu vào thành burst Một số kỹ thuật hợp burts thông thường chế hợp burst dựa định thời chế hợp burst dựa ngưỡng Trong giải pháp hợp burst dựa định thời, burst tạo gửi vào mạng quang khoảng thời gian theo chu kỳ mạng có burst đầu vào có độ dài biến đổi Phương pháp dựa giá trị ngưỡng giới hạn số gói bao gồm burst trước burst gửi vào mạng Khi mạng có burst đầu vào kích thước cố định Hỗ trợ QoS vấn đề quan trọng mạng OBS Các yêu cầu QoS khác thoại qua IP, video theo yêu cầu, hội nghị video, đề xuất Internet để đảm bảo QoS IETF có đề xuất khung làm việc để hỗ trợ QoS mạng IP : IntServ DiffSev Có nhiều giải pháp đề xuất để hỗ trợ QoS mạng lõi OBS Trong chế dành trước dựa bù, burst ưu tiên cao có thời gian bù lớn so sánh với burst ưu tiên thấp Bằng cách đưa thời gian bù lớn hơn, xác suất dự trữ nguồn tài nguyên burst ưu tiên cao tăng tổn thất burts ưu tiên cao giảm Một giải pháp với điều kiện ưu tiên thời gian bù thay đổi phải ưu tiên bên gói điều khiển burst (BHP) đưa giải pháp tranh chấp khác dựa burts ưu tiên Tuy nhiên luận văn tập trung vào số chế xét ảnh hưởng độ dài burst đến lớp hoàn toàn cách ly mạng OBS để cải thiện hiệu mạng OBS Ý tưởng để phân biệt QoS burst lớp ưu tiên cao burts lớp ưu tiên thấp, JET sử dụng extra offset time (EOT) khác lớp burts khác Tạo EOT lớn burts lớp cao tối ưu burts lớp thấp đưa hội -4thành công tốt Offset Time lớn cho phép burts lớp cao dành chiếm thành công Burst lớp thấp chặn burts lớp cao có khác biệt OT lớp vài lần độ dài burts liệu trung bình lớp thấp Luận văn trình bày kỹ thuật Phân biện độ dài Burst (BLD- Burst Length Differentiation) nhằm cải thiện hiệu mạng OBS 1.2 ĐỐI TƯỢNG VÀ MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1 Cơ sở khoa học thực tiễn Chuyển mạch burst quang giải pháp có tính chất cách mạng then chốt nhằm nâng cao hiệu truyền tải mạng WDM toàn quang Tuy nhiên, tồn số thách thức triển khai môi trường đa phương tiện, đa dịch vụ Sự chồng lấn dịch vụ đa phương tiện cần phải kiểm soát ứng dụng chất lượng dịch vụ cách độc lập, điểm yếu muốn điều khiển lưu lượng xuyên suốt để đảm bảo chất lượng dịch vụ Tại lớp thấp mơ hình OSI, kỹ thuật lưu lượng coi yếu tố then chốt nhằm nâng cao hiệu mạng đặc biệt toán kiểm soát tắc nghẽn Để nâng cao hiệu mạng OBS tồn nhiều giải pháp đề xuất dạng: cấu trúc mạng, giải thuật khả thi Do tính đa dạng mơ hình ứng dụng mức độ phức tạp lưu lượng thực tế mạng, burts quang có độ dài thay đổi nên ảnh hưởng nhiều đến hiệu mạng Vì vậy, tốn ảnh hưởng độ dài burst nhằm nâng cao hiệu chuyển mạch burst quang viện , trường, nhà công nghiệp Viễn thông quan tâm, nghiên cứu triển khai 1.2.2 Đối tượng đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài mạng chuyển mạch burts quang OBS, phân bố độ dài burts ảnh hưởng đến hiệu mạng chuyển mạch burts quang -51.2.3 Mục đích đề tài  Nghiên cứu tổng quan mạng NGN tập trung vào mạng chuyển mạch burts quang  Nghiên cứu, phân tích phương pháp, giải pháp ảnh hưởng burts quang đến hiệu mạng chuyển mạch burts quang 1.3 CẤU TRÚC LUẬN VĂN Luận văn tập trung nghiên cứu mạng chuyển mạch burst quang, giải pháp, kỹ thuật nâng cao hiệu chuyển mạch burts quang sâu giải vấn đề ảnh hưởng độ dài burts đến hiệu mạng chuyển mạch burts quang Luận văn trình bày thành chương sau: Chương : Giới thiệu: Trình bày khái quát mạng chuyển mạch OBS, đối tượng mục đích đề tài Chương 2: Giới thiệu chung mạng truyền tải quang, chuyển mạch quang Phân tích nguyên lý, ưu điểm mạng NGN phân loại chuyển mạch quang Chương 3: Tìm hiểu hoạt động số vấn đề liên quan đế kỹ thuật chuyển mạch OBS, với số giao thức điều khiển đăng ký tài nguyên OBS Ngoài chương cịn vào tìm hiểu số vấn đề liên quan đến OBS, làm sở cho nội dung chương Chương 4: Trình bày nghiên cứu ảnh hưởng độ dài burst đến chuyển mạch burst quang Phần kết luận nêu rõ kết đạt đề tài, khả ứng dụng hướng nghiên cứu -6- CHƯƠNG II: MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG THẾ HỆ SAU Giới thiệu: Trong chương chủ yếu giới thiệu khái niệm mạng truyền tải kiến trúc sử dụng mạng hệ sau NGN 2.1 MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG THẾ HỆ SAU NGN Đặc trưng tập trung NGN dịch vụ truyền tải tách để trình bày riêng rẽ phát triển độc lập.Vấn đề liên quan tới mơ hình tham khảo [19] thể hình vẽ 2.1 Tuy nhiên luận văn tập trung vào mạng truyền tải Hình 2.1 trình bày mơ hình tham khảo mạng hệ sau NGN, mơ hình phân chia thành tầng dịch vụ phía tầng truyền tải phía Hình 2.1 Mơ hình tham khảo mạng hệ sau 2.2 MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG Sau phần giới thiệu chung đặc tính kỹ thuật đặc trưng khác mạng truyền tải phần trình bày kiến trúc mạng truyền tải mạng truyền tải phát triển tương lai -7Nguyên tắc mạng quang việc truyền tải liệu ánh sáng mơi trường sợi thủy tinh (chí phí thấp) Ưu điểm truyền dẫn sợi quang so với truyền dẫn điện suy hao thấp tốc độ bít cao,khơng có nhiễu điện từ khơng xạ điện từ Do đó, thơng tin quang đạt khoảng cách truyền dẫn dài, khơng xun kênh khó nghe trộm Hình 2.2 Mạng chuyển mạch bước sóng đoạn mạng truyền tải quang Mạng chuyển mạch bước sóng WSN truyền tải liệu kết nối quang, gọi tuyến quang chúng có dạng lưới bước sóng Tuyến quang bắt đầu vào máy phát quang, tạo kênh bước sóng sợi quang kết cuối thu quang Tuyến quang nút trung gian chuyển mạch chuyển mạch kênh cho kết nối tĩnh sử dụng panel nối quang kết nối động sử dụng xen rẽ quang (OADM) kết nối chéo quang Ngoài luận văn cịn trình bày mạng IP over WDM, mạng truyền tải đa lớp,điều khiển mạng truyền tải quang -82.3 CÁC KIẾN TRÚC MẠNG QUANG TƯƠNG LAI Trong phần trước thảo luận kiến trúc mạng quang phần xem xét mạng quang tương lai trình bày sâu mạng chuyển mạch chùm quang OBS chương sau Chuyển mạch burst quang đề xuất vào cuối năm 1990 kiến trúc mạng quang trực hướng truyền tải hiệu lưu lượng IP Hình 2.3 Mạng chuyển mạch burst quang (OBS)  Các nút biên tập hợp lưu lượng lớp khách hàng , hợp burst quang độ dài biến đổi Các burts truyền tải thơng qua mạng tới nút biên đích OBS tách burst hướng lưu lượng lớp khách hàng  Các burst liệu dị chuyển mạch suốt nút lõi đặt miền quang tới đạt tới nút đích chúng - 10 - Hình 3.1 Các khối chức mạng OBS dọc tuyến từ đầu cuối tới đầu cuối Tập hợp lưu lượng hợp burst khái niệm xác định OBS Tập hợp lưu lượng hợp burts thực nút biên OBS giao diện miền điện miền quang Nút biên lối vào trình bày hình 3.2, lưu lượng đầu vào trước tiên phân lớp, chẳng hạn dựa đích truyền, QoS MPLS lớp tương đương có hướng (FEC forward equivalence class) Sau chúng tập hợp lại mơ hình xếp hàng riêng rẽ tới thuật toán hợp burts định thành dạng burst Tại thời điểm đó, gói mào đầu điều khiển burst có địa đích nhận dạng tuyến việc tạo lớp dịch vụ độ dài burst.Chúng đặt vào đệm truyền dẫn trạng thái lập lịch gửi vào mạng - 11 - Hình 3.2 Các thành phần giai đoạn hợp burst nút biên OBS 3.2 DÀNH CHIẾM TÀI NGUYÊN TRONG OBS Dành chiếm tài nguyên OBS burst thơng tin điều khiển báo hiệu ngồi băng gọi gói điều khiển burst chẳng hạn bước sóng điều khiển riêng biệt Nguồn tài nguyên dành chiếm burst, báo hiệu dành chiếm chức cung cấp cho thông tin hướng kết nối không kết nối Đối với mạng tốc độ cao, hai kỹ thuật dành chiếm tài nguyên nhanh đề xuất có tên TAW TAG Hình 3.3 Thời gian truyền burt theo chế TAW(a) TAG(b) - 12 3.3 LỊCH TRÌNH BURST Trong trình xử lý dành chiếm nguồn tài nguyên, burts lập lịch nút lõi OBS để truyền dẫn liên kết mạng để kết cuối đệm Hình 3.4 Sơ đồ phân loại thực lịch trình burts Các giai đoạn để phân lớp dựa vào khoảng thời gian mà nguồn tài nguyên lập lịch burts dựa vào thuật toán lựa chọn nguồn tài nguyên Quá trình hình 3.4 3.4 GIẢI QUYẾT TRANH CHẤP Trong phần trước tiên giới thiệu nguyên tắc chế giải tranh chấp mạng quang Từ đó, trình bày chi tiết trạng thái kiểu mẫu chuyển đổi bước sóng, đệm đường dây trễ quang định tuyến chệch hướng luân phiên Cuối thảo luận chế giải tranh chấp kết hợp khơng kết hợp - 13 - Hình 3.5 Sơ đồ hoạt động giải tranh chấp Giải tranh chấp bao gồm tất kỹ thuật để phân phối xung đột nguồn tài nguyên burst nhiều burts Hình 3.5 phân lớp chủ yếu chế giải tranh chấp đặc tính 3.5 CHUYỂN MẠCH TRONG NÚT LÕI Các nút lõi OBS chịu trách nhiệm để chuyển mạch burst riêng biệt để đọc, xử lý viết mào đầu điều khiển burst Thông tin mào đầu điều khiển burst sử dụng để tạo hướng định thiết lập chuyển mạch Các nút OBS cấu trúc vào trạng thái đầu vào đầu lõi chuyển mạch hình 3.6 Hình 3.6 Cấu trúc nút lõi OBS - 14 Mỗi kênh bước sóng bổ sung loại bỏ chuyển mạch lõi cổng chuyển mạch gồm cổng tách ghép cổng đệm FDL 3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG III Các kỹ thuật mạng OBS trình bày cụ thể chương 3, làm sở tiền đề cho chương đánh giá hiệu mạng OBS xét độ dài burts thay đổi Từ đưa nhận xét đánh giá ảnh hưởng độ dài burts lên hiệu mạng trình bày chương CHƯƠNG IV: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DÀI BURTS ĐẾN HIỆU NĂNG MẠNG CHUYỂN MẠCH BURTS QUANG OBS Giới thiệu Chương tập trung vào toán phân bố độ dài burts, xét ảnh hưởng độ dài burts đến hiệu mạng OBS Phần cần xác định tham số ảnh hưởng đến hiệu mạng Tiếp theo phân tích tốn ảnh hưởng độ dài burst đến hiệu mạng Cuối chương đưa nhận xét đánh giá số kết 4.1 CÁC THAM SỐ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG OBS Hiệu mạng OBS phải biểu thị theo tham số QoS đo Các tham số thông thường thường biết đến tham số: Băng thông, độ thông qua, độ tin cậy ,độ trễ, xác suất gói Trong khung làm việc chung QoS , ba dạng tham số đo tổng quát gồm:Các tham số tính cộng (ví dụ trễ, trượt, giá số bước nhảy).Các tham số tính nhân (ví dụ độ tin cậy).Các tham số tính lõm (ví dụ băng thơng) 4.1.1 Độ tin cậy Để xác định độ ổn định hệ thống, người ta thường xác định độ khả dụng hệ thống, đồng nghĩa với độ khả dụng - 15 hệ thống nhìn nhận từ khía cạnh mạng độ tin cậy hệ thống Độ khả dụng mạng cao nghĩa độ tin cậy mạng lớn độ ổn định hệ thống lớn 4.1.2 Băng thông Băng thông biểu thị tốc độ truyền liệu cực đại đạt hai điểm kết cuối 4.1.3 Độ trễ Là khoảng thời gian chênh lệch thiết bị phát thiết bị thu Các thành phần gây trễ chủ yếu gồm: trễ hàng đợi,trễ truyền lan,trễ chuyển tiếp,trễ truyền dẫn 4.1.3 Tổn thất gói Tổn thất gói xảy theo cụm theo chu kỳ mạng bị tắc nghẽn liên tục, xảy trường chuyển mạch gói Mất gói theo chu kì khoảng 5-10% số gói phát làm giảm chất lượng mạng xuống cấp đáng kể 4.1.4 Độ thông qua (Throughput) Độ thông qua tỷ số toàn tải lưu lượng phục vụ đầu tổng số tải lưu lượng 4.2 XÉT ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DÀI BURST ĐẾN HIỆU NĂNG MẠNG OBS 4.2.1 Đặt vấn đề : Trong mạng chuyển mạch gói nói chung mạng OBS nói riêng, kỹ thuật lưu lượng gọi chất lượng dịch vụ (QoS) liên quan đến chế điều khiển tài nguyên chất lượng dịch vụ thực Do vậy, QoS khả để cung cấp mức ưu tiên khác cho người sử dụng hay ứng dụng thuộc luồng liệu khác nau để đảm bảo mức hiệu xác định cho mạng Trong phần vấn đề thiết lập chất lượng dịch vụ QoS mạng OBS tập trung vào khả hỗ trợ hiệu hai lớp dịch vụ khác - 16 lớp dịch vụ mức ưu tiên cao (HP) để truyền tải lưu lượng có độ nhạy cảm trễ tổn thất gói dịch vụ thoại thời gian thực dựa lớp dịch vụ nỗ lực tối đa BE (Best Effort) - cho lưu lượng liệu thông thường, xác định 4.2.2 Phương pháp giải vấn đề : Bài toán tập trung vào vấn đề QoS ,phân tích số kỹ thuật tập trung vào kỹ thuật khác biệt độ dài burts (BLD) nhằm cải thiện hiệu áp dụng với kỹ thuật QoS khác 4.2.2.1.Xét ưu điểm vấn đề QoS mạng OBS QoS cung cấp mạng OBS thường dựa giải pháp Diffserv mà giải pháp chủ yếu áp dụng theo trường hợp khác :  Tận dụng offset extra time (OT) gọi chế khác biệt thời gian Offset (OTD – Offset Time Differentiation)  Sắp xếp ưu tiên lớp lưu lượng cao  Một vài tham số hợp burts Trường hợp 1, Extra Offset Time (OT) xếp vào burts ưu tiên cao mà burts ưu tiên giúp chúng suốt tiến trình dành chiếm tài nguyên mạng Trường hợp thứ hai, QoS với điều kiện chuyển mạch lõi chiếm trước burts ưu tiên thấp (cùng với phân đoạn không phân đoạn) lập lịch gói điều khiển ưu tiên thấp Trường hợp cuối cùng, vài tham số hợp burts tối thiểu hóa trễ đầu cuối đến đầu cuối gói ưu tiên cao Việc dành chiếm trước dẫn tới mào đầu báo hiệu tính phức hợp cao, OTD thích hợp với lớp burts ưu tiên cao,các đặc tính độ dài burts mở rộng trễ tái truyền dẫn khơng ảnh hưởng tới ứng dụng thời gian thực Do kỹ thuật phân bố độ dài burts (BLD) kết hợp - 17 khác biệt thời gian offset OTD chiếm trước burst BP trình bày phần sau: 4.2.2.2.Phân bố độ dài burst Kiến trúc OBS có sử dụng đệm đường dây trễ quang FDL dễ ảnh hưởng với việc tải lưu lượng Trong thực tế burst dài làm ảnh hưởng tăng xác suất tranh chấp burts có tổn thất burts cao burst ngắn có nhiều hội để truy nhập bước sóng để lấp đầy khoảng trống burst lưu giữ áp dụng thuật toán lập lịch sử dụng void -filling Vì tốn giải tranh chấp QoS, áp dụng phương pháp BLD cho lớp lưu lượng khác xếp kích thước burts khác Cả hai lớp HP BE sử dụng kết hợp thuật toán hợp độ dài burst / thời gian nút biên để tạo thành burst Tuy nhiên, trường hợp BLD, burts HP hợp với định thời thấp ngưỡng độ dài burts lớn burts BE 4.2.2.3 Đánh giá hiệu Như trình tập hợp burts với kích thước burts thay đổi cho phép cải thiện hiệu mạng OBS, nhiên tác động BLD lên hiệu QoS kết hợp với kỹ thuật QoS khác chưa rõ ràng Do phần hiệu chế BLD kết hợp với kỹ thuật QoS tương ứng : Sự khác biệt thời gian offset OTD chặn đón chiếm trước burts (BP) đánh giá - 18 - Hình 4.1 Kỹ thuật BLD Như đề cập trên, OTD xếp bổ sung OT cho burst ưu tiên cao dẫn tới dành chiếm sớm Extra OT có vài khoảng thời gian burst burts ưu tiên thấp OT cao độ phân cách lớp lưu lượng cao Nếu extra OT khoảng thời gian burts trung bình đảm bảo 95% độ phân cách Mặt khác OT giữ giới hạn hợp lý OT ảnh hưởng tới trễ từ đầu cuối tới đầu cuối Trường hợp BP, burts xung đột tài nguyên dành chiếm burts ưu tiên thấp chồng lấn lên trình dành chiếm ưu tiên cao.Tiến trình dành chiếm liên quan tới toàn đơn vị burts tới đoạn burst áp dụng phân mảnh burts Dành chiếm trước kết hợp với phân đoạn cho phép giảm xác suất burst, nhiên vấn đề cần quan tâm vấn đề hợp burts Bài tốn đánh giá dành chiếm trước khơng kết hợp phân đoạn burts HP cho phép chiếm trước hầu hết burst BE trường hợp khơng định vị tài ngun bước sóng rỗi Một vấn đề quan trọng khác tác động đến hiệu QoS thuật tốn lập lịch Thuật tốn thực suốt tiến trình dành chiếm tài nguyên đóng vai trị xếp bước sóng cho burts Một vài thuật toán lập lịch đề xuất cho mạng OBS Đơn giản thuật toán - 19 Horizon, thuật toán dựa việc nhận biết thời gian muộn mà kênh (bước sóng) lập lịch Thuật toán kênh khơng sẵn sàng muộn có void filling (LAUC-VF- Latest Available Unused Channel with Void Filling) có số thay đổi mở rộng cải thiện thuật toán Horizon 4.2.2.4 Trường hợp xem xét đánh giá kết Hình 4.2 Phân bố IAT độ dài burst chế có BLD khơng có BLD Xét kiến trúc nút OBS nói chung với đầy đủ kết nối chuyển đổi bước sóng hoạt động chuyển - 20 mạch xếp hàng đầu Chuyển mạch 4x4 có cổng đầu vào cổng đầu bước sóng cổng, bước sóng hoạt động tốc độ 10Gbit/s Lưu lượng phân bố tất cổng vào cổng Tải trung bình kênh bước sóng đầu vào 0,8 Erlang Xét độ dài burts (hình 4.1) phân bố thời gian đến bên (IAT) Độ dài burts phân bố Gaussian có độ dài burts trung bình 40Kbyte Khi áp dụng BLD, kích thước trung bình burts HP (MBLHP) dao động từ đến 10Kbyte trì 40Kbyte burts BE (MBLBE) Tỷ lệ phần trăm burts HP qua toàn lưu lượng gọi α Thời gian đến bên burst IAT sau xử lý hợp burts phân bố theo dạng Gaussian (hình 4.2) Tuy nhiên khối burts phải xếp hàng theo trật tự phép truy nhập liên kết burts khác truyền tải Vì thế, IAT liên kết cho phép phân bố Gamma (hình 4.3) IAT trung bình khơng kết hợp BLD đạt giá trị 51,79µs Khi kết hợp BLD IAT dựa vào tham số α thực tế IAT phân bố độ dài burst BLD trình bày hình 4.2 Trường hợp OTD burst HP giá trị extra offset time MBLBE để đảm bảo độ phân cách lớp dịch vụ BE HP Chuyển mạch OBS sử dụng cấu hình FDL với đường dây trễ Các đường dây trễ tăng tuyến tính cân với MBLBE.Hình 4.3 4.4 phân tích độ thơng qua (throughput) xác suất burts (BLP) bao gồm cho lưu lượng HP(BLPHP) lưu lượng BE (BLPBE) hàm hệ số α tỷ số tải HP tồn tải mạng Độ thơng qua tính tốn để tận dụng kênh đầu tiêu chuẩn hóa tới 0,8 tải lưu lượng đầu vào ( độ thông qua tỷ số toàn tải lưu lượng phục vụ đầu tổng số tải lưu lượng) - 21 - Hình 4.3 Độ thơng qua phụ thuộc vào hệ số α hai trường hợp phân biệt A) OTD ; B) BP Hình 4.3, biểu diễn cho hai trường hợp OTD BP khơng kết hợp đường dây trễ FDL độ thông qua thấp vượt 80% Trong chế OTD, độ thơng qua biến thiên cao Nhìn vào đồ thị nhận thấy hai trường hợp không kết hợp FDL BLD OTD có độ thơng qua thấp đạt giá trị thấp tham số α có giá trị từ khoảng 0.5 đến 0.6 (hình 4.3A) Mặt khác chế dành chiếm trước có kết hợp FDL khơng kết hợp với BLD độ thơng qua có giá trị số tải lưu lượng HP (hình 4.3B) Cả chế chiếm trước kết hợp với BLD đạt vài giá trị tối thiểu mức cao 95% Một vài nhận xét khác cho BLD với burts ngắn đạt độ thông qua tốt chế BLD có burts dài Tóm lại BLD không ảnh hưởng lớn tới độ thông qua BP BLD giảm đáng kể độ thông qua trường hợp OTD cụ thể lưu lượng HP BE chia sẻ băng tần Hình 4.4 Xác suất burst cho trường hợp với QoS khác kết hợp đường dây trễ FDL Từ hình vẽ ta thấy BLD cải thiện hiệu HP hai trường hợp OTD - 22 BP so sánh với trường hợp BLD Khi giảm tỷ số tải lưu lượng HP BLP giảm Hình 4.4 Xác suất burts lưu lượng HP BE phụ thuộc vào hệ số α hai trường hợp phân biệt A) OTD ; B) BP So sánh kết gồm OTD BP trường hợp có BLP khơng có BLP, nhận thấy BP ưu điểm BLD OTD Ngoài BLD cải tiến chế BP đảm bảo QoS độ thông qua không bị ảnh hưởng nhiều 4.3 Kết luận đánh giá  Kỹ thuật phân bố độ dài burts BLD cho lớp lưu lượng kết hợp với ngưỡng kích thước đệm khác Phân bố độ dài BLD áp dụng kết hợp chế QoS khác OTD BP cải thiện toàn hiệu QoS mạng OBS Hơn nữa, việc kết hợp với chế BP độ phức tạp thấp so với trường hợp BP kết hợp phân đoạn  Đối với kích thước burts lớp ưu tiên thấp đạt cách ly hồn tồn giảm xác suất nghẽn lớp ưu tiên thấp giảm kích thước burts lớp ưu tiên thấp - 23 4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG IV Chương tập trung phân tích ảnh hưởng độ dài burts đến hiệu mạng OBS : Thứ ảnh hưởng kỹ thuật Phân biệt độ dài burts BLD đến hiệu mạng OBS dựa vào lớp dịch vụ HP BE Thứ hai đánh giá kích thước burts burts lớp thấp trường hợp cách ly hoàn toàn Cả hai tham số ảnh hưởng cải thiện hiệu mạng OBS làm giảm xác suất nghẽn lớp thấp, độ thông qua cao hơn,trễ truyền dẫn nhỏ.Từ nhận thấy độ dài burts tham số quan trọng ảnh hưởng tới hiệu mạng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn đề cập tới mạng quang hệ sau NGN, phân tích mạng quang tương lai tập trung chủ yếu vào chuyển mạch burst quang OBS Luận văn đánh giá đặc điểm mạng OBS : + Tập hợp gói IP đầu vào tới router lối thành burst + Mào đầu điều khiển phát trước burst kênh bước sóng riêng biệt Sau khoảng thời gian offset burts truyền + Đặc điểm bật OBS không cần sử dụng đệm nút trung gian Do để thực thi mạng chuyển mạch burts quang có nhiều vấn đề cần giả : Bộ định tuyến nút biên, quản lý thời gian offset, chế hợp burst, kỹ thuật bảo vệ hồi phục, giải chế tranh chấp … Tuy nhiên luận văn đề cập chủ yếu vào yếu tố ảnh hưởng độ dài burts đến hiệu mạng OBS tập trung phân tích tham số phân bố độ dài burst BLD kết hợp với phân bố thời gian offset - 24 OTD chế chặn đón trước burst BP Từ xét thêm ảnh hưởng độ dài burst đến lớp hoàn toàn cách ly Luận văn đánh giá phân bố độ dài burts ảnh hưởng nhiều đến hiệu mạng kiến nghị kỹ thuật BLD kết hợp với BP tối ưu thông qua việc đánh giá kết xác suất nghẽn thấp, độ thông qua cao độ trễ nhỏ Cụ thể hướng nghiên cứu luận văn : + Tiếp tục xây dựng chương trình mơ đánh giá mạng OBS theo số tham số : phân bố độ dài mào đầu , phân bố thời gian offset OT kết hợp với chế báo hiệu khác Kỹ thuật chuyển mạch burst quang thực công nghệ tiên tiến cho mạng NGN Đáp ứng bùng nổ thơng tin Do thực công nghệ thách thức cho phát triển tương lai Hà nội ngày 10 tháng 03 năm 2010 Học viên Lê Thanh Thuỷ ... CHƯƠNG IV: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DÀI BURTS ĐẾN HIỆU NĂNG MẠNG CHUYỂN MẠCH BURTS QUANG OBS Giới thiệu Chương tập trung vào toán phân bố độ dài burts, xét ảnh hưởng độ dài burts đến hiệu mạng OBS Phần... tập trung nghiên cứu mạng chuyển mạch burst quang, giải pháp, kỹ thuật nâng cao hiệu chuyển mạch burts quang sâu giải vấn đề ảnh hưởng độ dài burts đến hiệu mạng chuyển mạch burts quang Luận... tham số ảnh hưởng đến hiệu mạng Tiếp theo phân tích toán ảnh hưởng độ dài burst đến hiệu mạng Cuối chương đưa nhận xét đánh giá số kết 4.1 CÁC THAM SỐ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG OBS Hiệu mạng OBS phải