Chuyển mạch kênh quang (OCS- Optical Circuit Switching) được thực hiện trong mạng quang theo kiểu định tuyến bước sóng toàn quang giữa hai nút mạng. Một đường dẫn bước sóng riêng được thiết lập trong khoảng thời gian kết nối. Để một mạng chuyển mạch kênh hoạt động, một kênh sẽ được ấn định từ đầu tới cuối một kết nối. Kênh này sau đó chỉ được đăng kí phục vụ cho một kết nối.
Hình 4.1. Mạng chuyển mạch kênh.
Chuyển mạch kênh dựa trên mạng định tuyến bước sóng, thiết lập thông tin giữa 2 điểm, số liệu được truyền trên cùng một tuyến và thông tin truyền đi trong thời gian thực. Ví dụ xét một kết nối từ nút A đến nút B như trong hình (4.1), một kênh kết nối sẽ được thiết lập từ A đến B thông qua các node R0, R1, R2 và R3. Ngoài ra ta cũng có thể thiết lập các tuyến kết nối khác từ A đến B.[27]
Trong mạng định tuyến các nút truy nhập thông tin với nhau qua các kênh toàn quang, các kênh này được xem như các luồng quang. Sự thiết lập các luồng quang bao gồm một số bước thực hiện: cấu hình tài nguyên, định tuyến, gán bước sóng, báo hiệu và đặt trước tài nguyên. Tìm ra và cấu hình tài nguyên hay còn gọi là quá trình thiết lập kênh bao gồm phân bổ và duy trì thông tin trạng thái mạng. Nó bao gồm quá trình đăng kí một bước sóng cố định theo đường dẫn lựa chọn, mỗi liên kết trên đường dẫn được định hướng từ nguồn tới đích tương ứng của nó. Thông tin sẽ bao gồm cấu hình mạng vật lý và trạng thái liên kết của mạng. Trong mạng định tuyến bước sóng WDM,
37 những thông tin mày bao gồm các bước sóng có thể sử dụng trên một tuyến đưa ra trong mạng. Một giao thức phổ biến dành cho duy trì thông tin trạng thái tuyến trong mạng internet là giao thức đường ngắn nhất theo thứ tự mở (OSPF - Open Shortest Path First).[28]
Quá trình định tuyến bao gồm việc thiết lập các kết nối kênh, được gọi là kênh quang (lightpaths), giữa các nút của mạng. Vấn đề tìm các tuyến và gán bước sóng cho luồng quang được gọi là bài toán định tuyến và gán bước sóng (RWA- Routing and Wavelength Assignment). Các yêu cầu kết nối có hai dạng, dạng tĩnh và dạng động.
Sau khi định tuyến, quá trình truyền dữ liệu được thực hiện. Dữ liệu được truyền đi trên một đường riêng. Dữ liệu trong chuyển mạch kênh không cần đệm ở các node trung gian do kênh chỉ sử dụng phục vụ cho việc truyền dữ liệu này tại thời điểm cụ thể.
Sau khi dữ liệu gửi đi tới đích, kênh truyền dẫn sẽ được giải phóng. Đích gửi về nguồn một bản tin xác nhận. Các node trên đường truyền lần lượt được giải phóng để phục vụ cho kết nối khác.
Về cơ bản, chuyển mạch kênh có những đặc trưng sau:
- Thông tin được truyền đi trên cùng một tuyến và thông tin truyền đi trong thời gian thực.
- Các kênh truyền dẫn sẽ bị chiếm trong qúa trình trao đổi. - Thông tin cần yêu cầu độ chính xác cao.
- Trao đổi thông tin dưới dạng địa chỉ.
- Băng thông và tốc độ truyền dẫn thấp do đó hiệu suất chuyển mạch thấp. - Khi lưu lượng các gói tin tăng đến ngưỡng nào đó thì các kết nối mới có thể bị khóa và từ chối mọi yêu cầu kết nối mới khi kênh chưa được giải phóng.