- 3 4 Khả năng bảo vệ/phục hồi mạng hiệu quả
1.3.2.Công nghệ chuyển mạch kênh quang
Công nghệ chuyển mạch kênh đ−ợc sử dụng từ lâu trong các hệ thống viễn thông. Nh−ợc điểm của công nghệ này là thời gian chuyển mạch lớn và
Nghiên cứu phân bổ tối −u bộ chuyển đổi b−ớc sóng trong mạng AON
LUậN VĂN THạC Sỹ Chuyên ngành: Điện tử-Viễn thông
- 41 -
hiệu suất sử dụng tài nguyên thấp. Với sự phát triển bùng nổ l−u l−ợng IP, công nghệ chuyển mạch kênh dần bị thay thế bởi các cng nghệ chuyển mạch mới có tốc độ chuyển mạch cao: chuyển mạch gói (ATM), chuyển mạch nhãn (MPLS). Trong khi đó truyền dẫn cáp sợi quang dần khẳng định đ−ợc những
−u điểm v−ợt trội của nó so với các loại truyền dẫn truyền thống. Trên môi tr−ờng truyền dẫn quang, ta có các loại chuyển mạch quang: Chuyển mạch kênh quang, Chuyển mạch quang gói (Optical Packet Switching), Chuyển mạch quang nhãn (Optical Label Switching), và chuyển mạch nhóm quang ( Optical Burst Switching).
Mạng đ−ờng dẫn quang WDM cung cấp các chức năng: truyền dẫn, ghép kênh, định tuyến, giám sát...vv, và xử lý trên nền quang. Hệ thống chuyển mạch đ−ờng dẫn quang (OPXC) tại mỗi node là thành phần quan trọng tạo nên backbone cho mạng đ−ờng dẫn quang WDM.
Một hệ thống OPXC điển hình (xem hình 1.25) gồm bộ chuyển mạch quang (OXC), bộ chuyển đổi b−ớc sóng (W/C), truyền dẫn WDM (WDM-T), và các chức năng ghép/tách tải (PAD- Payload Assembler/Disassembler). Chức năng W/C cần có trong mạng VWP nh−ng lại không cần trong mạng WP. Giao diện Node –Mạng (ONNI- Optical Network-Node Interface) đ−ợc cung cấp bởi WDM-T, và giao diện User-Mạng (OUNI- Optical User Network Interface) đ−ợc thực hiện bởi PAD.
Nghiên cứu phân bổ tối −u bộ chuyển đổi b−ớc sóng trong mạng AON
LUậN VĂN THạC Sỹ Chuyên ngành: Điện tử-Viễn thông
- 42 -
Hình 1.25: Cấu hình chức năng của một node OXPC
Hệ thống OPXC đ−ợc thiết kế gồm N cổng sợi quang vào/ra, và có khả năng ghép WDM tối đa M b−ớc sóng trên một sợi quang. Trong N cổng vào ra này, u cổng dùng cho các giao diện nội đài thông qua PAD với các thiết bị điện tử khác (chuyển mạch điện tử). Khối OXC chuyển mạch bất kỳ đầu vào quang đến đầu bất kỳ cổng sợi quang nào. Chức năng OXC cũng bao gồm cả chức năng xen/tách quang OADM (Optical Adds/Drops Multiplexing), dùng để xen/tách các đ−ờng dẫn quang từ/đến PAD . Hầu hết các hệ thống mạng Ring WDM chỉ thực hiện các chức năng OADM. Khối chức năng WDM-T đảm bảo chất l−ợng truyền dẫn WDM chất l−ợng cao với các node OPXC lân cận. Các chức năng 3R (Reshaping, Retiming, Regeneration) và giám sát chất l−ợng cũng có thể đ−ợc tích hợp trọng khối WDM-T. Để toàn bộ mạng WDM đ−ợc vận hành, quản lý, và điều khiển, thì mỗi khối chức năng phải có chức năng giám sát. Mạng WDM đ−ợc thiết kế để có thể khôi phục khi nhận đ−ợc các thông tin lỗi báo lỗi từ lớp truyền dẫn.
Nghiên cứu phân bổ tối −u bộ chuyển đổi b−ớc sóng trong mạng AON
LUậN VĂN THạC Sỹ Chuyên ngành: Điện tử-Viễn thông
- 43 -
Hình 1.26:Sơ đồ phát triển công nghệ điều khiển đ−ờng dẫn quang
Các công nghệ điều khiển (thiết lập/khôi phục/ngắt) đ−ờng dẫn phát triển từ điều khiển tĩnh sang điều khiển động (xem hình 1.26). Hệ thống truyền dẫn quang điểm-điểm đ−ợc xây dựng vào khoảng năm 1990 là b−ớc phát triển đầu tiên của mạng quang WDM. Tiếp đến là phát triển mạng WDM vòng, có chức năng OADM b−ớc sóng cố định sử dụng các bộ lọc quang. Việc phát triển các bộ chuyển mạch quang kích cỡ nhỏ mở đầu cho khả năng điều khiển linh hoạt b−ớc sóng gán trong OADM. Các thế hệ tiếp theo của hệ thống WDM gắn liền với sự ra đời lần l−ợt của các hệ thống tại node mạng: OXPC, Photonic MPLS Router, Next-generation Photonic MPLS Router. Photonic MPLS Router gồm hai phần OPXC và IP Router , điều khiển mỗi đ−ờng dẫn quang theo l−u l−ợng IP. OPXC nhận các lệnh điều khiển thiết lập/giải phóng/ khôi phục đ−ờng dẫn quang từ IP router. Phần sau đây giới thiệu các cấu trúc khác nhau của OPXC có khả năng hỗ trợ các hệ thống mạng WDM vòng và mạng mesh-like mà việc vận hành chúng dựa trên mô hình client/server hoặc peer -to-peer.
Nghiên cứu phân bổ tối −u bộ chuyển đổi b−ớc sóng trong mạng AON
LUậN VĂN THạC Sỹ Chuyên ngành: Điện tử-Viễn thông
- 44 -