- 10 9Trong SWC, cỏc tỏc gi ả đ ó đặ t 5 b ộ chuy ể n đổ i b ướ c súng vào cỏc node
B- Thuật toán phân bổ cho mạng SPWC
3.6. Nhận xét chung về các thuật giải phân bổ
Thuật toán GA dựa trên cơ sở chọn một tổ hợp bất kì các bộ chuyển đổi b−ớc sóng rồi so sánh các tổ hợp với nhau để tìm ra một tổ hợp tối −u. Thuật toán sẽ rất phức tạp nếu số l−ợng các node lớn và sẽ mất rất nhiều thời gian để có đ−ợc kết quả nh− mong muốn.
Từ các nghiên cứu ở trên ta thấy rằng, để giải quyết một cách chính xác bài toán phân bổ bộ chuyển đổi b−ớc sóng, chúng ta phải xem xét thuật toán RWA đ−ợc sử dụng. Nh− thuật toán MBPF sử dụng tốt nhất với thuật toán định tuyến và gán b−ớc sóng FAR, WMSL là cho LLR. Hai thuật toán phân bổ này khổng chỉ mang lại chất l−ợng tốt hơn nhiều so với các thuật giải tồn tại tr−ớc đó, mà còn đạt đ−ợc chất l−ợng t−ơng đ−ơng so với mạng FWC sử dụng cùng thuật toán RWA. Khi có mặt bộ chuyển đổi b−ớc sóng trong mạng truyền dẫn toàn quang, kết quả mô phỏng cho thấy các thuật toán định tuyến
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
- 123 -
động hiện đang có không tận dụng tài nguyên tuyến quang một cách hiệu quả. Thuật toán định tuyến WLCR là loại định tuyến động, xem xét kết hợp cả phân bố các b−ớc sóng rỗi và chiều dài mỗi tuyến để đ−a ra đ−ờng đi phù hợp nhất. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng, thuật giải WLCR-FF đạt đ−ợc xác suất nghẽn tốt hơn nhiều trong mạng SWC hoặc FWC.
Để tiết kiệm số bộ chuyển đổi b−ớc sóng phải sử dụng, mô hình mạng SPWC (Sparse-Partial Wavelength Conversion) đã đ−ợc chứng minh là mang lại chất l−ợng tốt với hiệu quả chi phí cao nhờ sự kết hợp các −u điểm của mạng SWC và bộ chuyển đổi b−ớc sóng một phần. Trong mạng này chỉ một số node là có khả năng chuyển đổi b−ớc sóng, mỗi node này chỉ cố một số l−ợng hạn chế bộ chuyển đổi đ−ợc trang bị. Bài toán gán b−ớc sóng và bài toán đặt bộ chuyển đổi là hai yếu tố quan trong tiết kiệm số bộ chuyển đổi phải sử dụng. Cụ thể là chỉ sử dụng 1-5% số bộ chuyển đổi cần sử dụng trong FCWC, mạng SPWC có thể đạt đ−ợc chất l−ợng gần sát với mạng FCWC.
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
- 124 -
KếT LUậN
Các mạng WDM toàn quang định tuyến bằng b−ớc sóng đang trở thành kiến trúc đầy hứa hẹn tận dụng băng thông lớn của sợi quang, cung cấp các dịch vụ kênh b−ớc sóng trong suốt (Transparent Lighpath Service). Để sử dụng hiệu quả các tài nguyên mạng, bao gồm tài nguyên b−ớc sóng và tài nguyên chuyển mạch, các thuật toán định tuyến và gán b−ớc sóng RWA phải đ−ợc thiết kế cẩn thận. Chuyển đổi b−ớc sóng đ−ợc sử dụng chứng minh có thể cải thiện chất l−ợng mạng nhờ việc loại bỏ ràng buộc về tính liên tục b−ớc sóng. Chi phí đầu t− và triển khai sẽ rất tốn kém nếu không sử dụng một thuật giải phân bổ bộ chuyển đổi b−ớc sóng một cách hợp lí. Luận văn đ−ợc chia làm 3 ch−ơng với nội dung mỗi ch−ơng nh− sau:
Ch−ơng 1: Tổng quan mạng truyền dẫn toàn quang
Ch−ơng này trình bày tổng quan cấu trúc và một số công nghệ ứng dụng trong mạng toàn quang. Các công nghệ đ−ợc đề cập đến nh− công nghệ chuyển mạch quang, công nghệ ghép kênh quang WDM.
Ch−ơng 2: Định tuyến và gán b−ớc sóng
Do chất l−ợng của mạng phụ thuộc vào cả thuật toán định tuyến và gán b−ớc sóng và thuật toán phân bổ bộ chuyển đổi. Do đó tr−ớc khi tìm hiểu các thuật toán phân bổ bộ chuyển đổi b−ớc sóng, ch−ơng này trình bày vai trò và nội dung cơ bản của một số các thuật toán định tuyến và thuật toán gán b−ớc sóng.
Ch−ơng 3: Nghiên cứu phân bổ tối −u bộ chuyển đổi b−ớc sóng
Trong ch−ơng này tác giả đã nêu ra vai trò của chuyển đổi b−ớc sóng trong mạng truyền dẫn toàn quang, giới thiệu một số mô hình phân bổ bộ chuyển đổi và giới thiệu một số thuật giải phân bổ tối −u đã đ−ợc công bố. Tác giả có đ−a ra một số kết quả nghiên cứu của các công trình nghiên cứu trên thế giới để có sự so sánh về chất l−ợng của các thuật giải này.
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
- 125 -
Ngoài việc giới thiệu tổng quan về cấu trúc và một số công nghệ quan trọng trong mạng toàn quang, luận văn đã khái quát đ−ợc một cách t−ơng đối đầy đủ các thuật giải phân bổ b−ớc sóng đ−ợc sử dụng với các thuật toán định tuyến và gán b−ớc sóng cho các mô hình mạng Mesh và mạng Ring. Tác giả đã giới thiệu cách mô hình toán học mạng, cách tính xác suất nghẽn toàn mạng, và thuật toán phân bổ bộ chuyển đổi b−ớc sóng. Sau khi nghiên cứu chi tiết từng thuật giải trên, tác giả đã rút ra một số nhận xét quan trọng khi xem xét bài toán phân bổ bộ chuyển đổi b−ớc sóng trong mạng truyền dẫn toàn quang nh− sau:
9 Phải xây dựng một thuật giải phân bổ riêng cho mỗi cấu trúc mạng (mesh, ring, ..)
9 Chất l−ợng mạng phụ thuộc vào cả thuật toán RWA và thuật toán WCP. Tuy nhiên thuật toán RWA quyết định chủ yếu đến chất l−ợng mạng.
9 Cấu trúc mạng full-complete có xác suất nghẽn nhỏ nhất. Tuy nhiên chỉ với số l−ợng bộ chuyển đổi hạn chế, đ−ợc phân bố hợp lý tại các node mô hình mạng SPWC cũng có thể đạt chất l−ợng rất gần với mạng full-complete.
Mạng AON là mạng truyền dẫn thế hệ tiếp theo trong t−ơng lai, vẫn còn có nhiều vấn đề kỹ thuật và công nghệ đang đ−ợc hoàn thiện. Việc nắm đ−ợc các yếu tố then chốt trong thiết kế mạng, trong đó có vấn đề phân bổ tối −u, quyết định đến chất l−ợng hệ thống là hết sức quan trọng.Với cách tiếp cận nghiên cứu của luận văn, tác giả đã cho ng−ời đọc thấy tầm quan trọng của thuật toán phân bổ bộ chuyển đổi b−ớc sóng, và đặc biệt là ph−ơng pháp so sánh các thuật giải phân bổ với nhau.
Em xin gửi lời biết ơn chân thành đến thầy giáo TS.Nguyễn Văn Khang, ng−ời đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình để em hoàn thiện luận văn này. Em cũng xin biết ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, ủng hộ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
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
- 126 -
TàI LIệU THAM KHảO
[1]- Andre Soares, Jose Maranhao, William Giozza, Paulo Cunha, Fist Load Priority: A Wavelength Converter Placement Scheme for Optical Networks with Sparse-Partial Wavelength Conversion
[2]- Xiaowen Chu, Jiangchuan Liu, Zhensheng Zhang, Analysis of Sparse- Partial Wavelength Conversion in Wavelength-Routed WDM Networks.
[3]- Chu, X. (2003). RWA and Wavelength Conversion in Wavelength- Routed All-Optical WDM Networks. PhD thesis, Hong Kong University.
[4]- X.W. Chu, Bo Li, Zhensheng Zhang, A Dynamic RWA Algorithm in a Wavelength-Routed All-Optical Network with Wavelength Converter, 2003. IEEE INFOCOM.
[5]- Xiao Hei, Jun Zhang, Chi-Chung Cheung, Brahim Bensaou “Wavelength Converter Placement in Least-Load Routing based Optical Networks using Genetic Algorithms”, 2003.
[6]- A. Arora and S. Subramaniam, “Converter placement in wavelength routing mesh topologies,” in Proceedings of ICC, vol. 3, 2000, pp. 1282 –1288.
[7]- X.W. Chu and B.Li, “Wavelength Converter Placement under the Fixed- Alternate Routing and First-Fit Wavelength Assignment Algorithm in All-Optical Networks”, SPIE/Kluwer Optical Networking Magazine, Special Issue on Engineering the Next Generation Optical Internet. [8]- E.Karasan and E. Ayanoglu, “Effects of Wavelength routing and
selection algorithms on wavelength conversion gain in WDM optical networks”, IEEE/ACM Trans. Netw.6, 186-196 (1998).
[9]- Achyut K.Dutta, Niloy K.Dutta, Masahiko Fujiwara, WDM
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