Mục tiêu của bài toán phân bổ WC là tối thiểu hóa xác suất nghẽn tổng cộng. Trong phần này chúng ta xem xét thuật phân bổ MBPF cho mạng Mesh sử dụng thuật định tuyến và gán b−ớc sóng FAR-FF
Giả sử toàn mạng có M node WCR. Khi một yêu cầu thiết lập lightpath cho cặp node a đến, mạng sẽ chọn một tuyến từ Ma tuyến có thể đi đ−ợc, và gán b−ớc sóng cho đ−ờng đi đó. Thuật giảI FAR-FF thử lần l−ợt các tuyến từ Ra(1)và (Ma)
a
R , cho đến khi tìm ra một tuyến có b−ớc sóng rỗi để gán. Nếu không còn b−ớc sóng nào còn rỗi trên tất cả Matuyến này, thì yêu cầu bị từ chối (nghẽn). Khi một cuộc gọi đ−ợc thiết lập, mô hình gán b−ớc sóng phù hợp đầu tiên đ−ợc sử dụng trên mỗi đoạn dọc theo tuyến đã chọn. Cụ thể là đối với mỗi đoạn, b−ớc sóng có nhãn nhỏ nhất sẽ đ−ợc gán cho tất cả các kết nối của đoạn đó.
Thuật MBPF cho mạng Mesh sử dụng thuật toán RWA FAR-FF thực hiện đặt vào mạng lần l−ợt từng bộ WC. Mỗi lần đặt, ta sẽ tìm ra node quan trọng nhất từ các node ứng cử để nếu đặt bộ WC vào node đó, xác suất nghẽn tổng cộng có thể giảm xuống nhiều nhất. Thuật giải MBPF làm việc nh− sau:
B−ớc 1: Tìm ra tập các tuyến cho cặp node atheo thuật toán định tuyến FAR kĩ hiệu là (1), (2),,...., (Ma) a a a R R R . Chúng ta sẽ đặt lần l−ợt tổng cộng M bộ WC vào mạng.
B−ớc 2: Thuật ngữ “node ứng cử (candidate node”- chỉ node vẫn ch−a đ−ợc trang bị bộ chuyển đổi b−ớc sóng. Đối với mỗi node ứng cử v, ta giả thiết lúc đầu sẽ đặt WC vào node đó, sau đó tính giá trị xác suất nghẽn tổng cộng t−ơng ứng sử dụng mô hình phân tích giới thiệu trong mục B. Sau đó tính cho tất cả các node ứng cử, cuối cùng ta sẽ đặt WC tại node mà mạng đạt xác suất nghẽn tổng cộng nhỏ nhất.
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
- 88 -
B−ớc 3: Nếu vẫn còn bộ chuyển đổi b−ớc sóng ch−a đ−ợc phân bỏ, ta thực hiện t−ơng tự nh− vậy từ b−ớc 2. Thuật phân bổ MBPF sẽ sử dụng thuật giải số học tổng cộng MxN lần.
3.4.2. Thuật toán phân bổ WMSL
Ng−ời ta đã chứng tỏ rằng thuật giải định tuyến và gán b−ớc sóng LLR-FF có thể đạt đ−ợc xác suất nghẽn tốt hơn rất nhiều so với các thuật giải RWA tĩnh. Vì vậy ta mong muốn tìm một cơ chế đặt bộ chuyển đổi làm việc tốt d−ới thuật LLR-FF. Trong phân này đầu tiên, ng−ời ta điều chỉnh thuật giải LLR-FF để nó có thể làm việc tốt trong mạng có bộ chuyển đổi phân bố rời rạc. Sau đó ng−ời ta đ−a ra một thuật giải nội suy tên là WMSL (Weighted Maximum Segment Length) cho bài toán đặt bộ chuyển đổi trong mạng mesh sử dụng thuật toán LLR-FF.
A- Các tham số và giả thiết
1- Mạng mesh có N node và J kết nối. Mỗi kết nối có W b−ớc sóng đ−ợc đánh kí hiệu từ 1 đến W.
2- Giả thiết yêu cầu thiết lập lightpath đến giữa cặp node a tuân theo phân bố Poisson với tốc độ a
A . Thời gian giữ kết nối là phân bố hàm mũ . Tải l−u l−ợng cho cặp node a chính xác là a
A .
3- Thuật giải LLR-FF đ−ợc sử dụng để thiết lập các lightpath.
4- Số bộ chuyển đổi b−ớc sóng là M. Mục tiêu của ta là phải tối thiểu hóa xác suất nghẽn tổng cộng bằng cách đặt M bộ này một cách phù hợp(tối −u).
B - Thuật giải LLR-FF với phân bổ chuyển đổi b−ớc sóng rời rạc
Trong mục này sẽ giới thiệu thuật toán LLR-FF với phân bổ chuyển đổi b−ớc sóng rời rạc (Sparse Wavelength Conversion). Giả thiết có Ma tuyến có thể sử dụng để thiết lập lightpath cho cặp node a kí hiệu là: (1), (2),,...., (Ma)
a a
a R R
R .
Có M bộ chuyển đổi đ−ợc đặt vào mạng. Định nghĩa và kí hiệu các đoạn (segment) t−ơng tự nh− phần tr−ớc. Ngoài ra, số l−ơng b−ớc sóng rỗi trên đoạn (t,k)
a
R đ−ợc kí hiệu là ( (t,k))
a R
f . Đối với mỗi tuyến Ra(t), ta định nghĩa chiều dài đoạn lớn nhất (Maximum Segment Length) là giá trị lớn nhất của ( (t,k))
a R h
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
- 89 -
trong tổng số wa' +1 đoạn, và kí hiệu là (t)
a
R
S . Số b−ớc sóng rỗi của tuyến Ra(t)
đ−ợc định nghĩa là giá trị nhỏ nhất của ( (t,k))
a R
f trong số tất cả các đoạn của tuyến Ra(t).
Khi có một yêu cầu đến cho cặp node a, ta sẽ chọn một tuyến và gán các b−ớc sóng cho tuyến đó. Trạng thái của số l−ợng b−ớc sóng còn rỗi trên
a
M tuyến giữa cặp node a đ−ợc kiểm tra đồng thời. Tuyến có số b−ớc sóng còn rỗi lớn nhất đ−ợc chọn đẻ thiết lập kết nối. Nếu không có b−ớc sóng nào còn rỗi trên tất cả các tuyến, thì yêu cầu sẽ bị từ chối (tuyến bị nghẽn). Nếu hai hoặc nhiều tuyến có cùng giá trị số l−ợng b−ớc sóng rỗi cực đại, thì tuyến có nhãn (chỉ số) nhỏ nhất sẽ đ−ợc chọn. Khi lightpath đã đ−ợc thiết lập, mạng sử dụng thuật toán gán b−ớc sóng First-Fit áp dụng để gán b−ớc sóng cho mỗi đoạn trên tuyến đ−ợc chọn, cụ thể là b−ớc sóng có chỉ số (label) nhỏ nhất đ−ợc gán cho tất cả các kết nối của đoạn đó.