Hình 3.42: Chuyển mạch định tuyến đệm đầu vào
Chuyển mạch định tuyến bớc sóng đệm đầu vào này là cơ sở của chuyển mạch WASPANET, một kiến trúc chuyển mạch rất có tiềm năng trong mạng chuyển mạch gói quang. Một trong các mô hình của kiến trúc này đợc mô tả trên hình 3.42.
T (M-1)T K x K A W G M M TWC TWC TWC K x K A W G M M N x N A W G M M TWC TWC TWC
Khối điều khiển điện
Lập lịch gói tin Định tuyến gói tin
2 1 N 2 1 N
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 3: Chuyển mạch gói quang
Trớc tiên, các gói tin sẽ đợc đệm bộ lập lịch gói tin, mỗi gói tin sẽ nhận một bớc sóng theo yêu cầu và đợc đệm trong bộ đệm định tuyến bớc sóng. Bộ đệm bao gồm hai khối ghép AWGM kết nối thông qua các đờng dây trễ. Khối AWGM thứ nhất sẽ định tuyến gói tin tới đờng dây trễ yêu cầu dựa trên bớc sóng và cổng đầu vào của gói tin, và chỉ một gói tin đợc tới đầu vào hoặc đầu ra của khối tiếp theo. Tuy nhiên cũng có thể có một số gói tin trên cùng một đờng dây trễ, nếu các gói tin này thuộc các bớc sóng khác nhau. Khối AWGM thứ hai sẽ hớng gói tin tới đầu ra có cùng chỉ số với chỉ số cổng đầu vào của gói tin. Sau đó, khối định tuyến bớc sóng kiểm tra bớc sóng của gói tin, và gửi gói tin tới cổng đầu ra theo bớc sóng. Ta có thể tăng dung lợng của chuyển mạch bằng cách thay thế khối ghép AWGM thứ hai bằng hai AWGM nhỏ hơn và đặt chuyển mạch không gian 1x2 trớc đó. Mỗi đầu vào và đầu ra chỉ có thể chứa một gói tin tại một thời điểm.
Trong dự án WASPANET, có ba chuyển mạch định tuyến bớc sóng đệm đầu vào đ- ợc triển khai. Chuyển mạch thứ nhất là chuyển mạch gói quang dựa trên AWG đệm feed forward, có hoạt động tơng tự nh chuyển mạch định tuyến bớc sóng đệm đầu vào ở trên. Điểm khác nhau chính là chuyển mạch ở trên có một tập hợp các đờng dây trễ có thể trễ đệm một số gói tin trên nhiều bớc sóng tại một thời điểm, nên hoạt động chuyển mạch thực hiện độc lập sau khi đệm, còn chuyển mạch trong WASPANET thì mỗi đầu ra của khối ghép AWGM thứ nhất có một bộ đệm riêng, nên hoạt động chuyển mạch diễn ra đồng thời với đệm. Ngoài ra, trong chuyển mạch feed forward chỉ yêu cầu hai khối ghép AWGM, nhng số lợng bộ biến đổi bớc sóng khả chỉnh TWC và đờng dây trễ thì nhiều gầp bội so với chuyển mạch đệm đầu vào. Và chuyển mạch feed forward đã đợc phát triển lên bằng cách sử dụng các tập hợp đờng dây trễ quay vòng. Và chuyển mạch thứ ba đợc gọi là chuyển mạch WASPANET đợc rất nhiều ngời biết đến, mô hình bớc sóng của chuyển mạch này đợc mô tả trên hình 3.43 nh sau:
Hình 3.43: Chuyển mạch WASPANET
Hoạt động của chuyển mạch này nh sau: đầu tiên, các gói tin sẽ đợc chuyển đổi bớc sóng theo cổng đầu ra của bộ AWG thứ nhất chọn lựa. Nếu gói tin không cần phải đệm thì nó sẽ đợc chuyển qua bộ chuyển đổi bớc sóng khả chỉnh, tới bộ AWG thứ hai
Lê Tiến Trung D2001VT–
AWG AWG TWCs TWCs Tách kênh Ghép kênh Đầu ra Đầu vào 58
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 3: Chuyển mạch gói quang
và chuyển mạch tới đầu ra chính xác theo bớc sóng. Nếu cần phải đệm, gói tin sẽ đợc chuyển mạch tới một trong các cổng của các đờng dây trễ. Chúng sẽ tiếp tục biến đổi bớc sóng sang một bớc sóng xác định và đợc chia trên tất cả các đờng dây trễ. Tại đầu ra của các đờng dây trễ, một trong các gói tin ở các bớc sóng khác nhau sẽ đợc chọn, sau đó đợc chuyển đổi sang một số bớc sóng và chuyển ngợc trở lại AWG thứ nhất. Cấu hình này chỉ minh họa một mô hình chuyển mạch mà mỗi cổng đầu vào chỉ có một bớc sóng, nên mỗi đầu vào và đầu ra chỉ có thể chứa một gói tin tại một thời điểm. Trên thực tế chuyển mạch WASPANET gồm rất nhiều bộ ghép kênh và bộ tách kênh và mỗi mặt chỉ hoạt động ở một bớc sóng, nên cấu hình trên chỉ mô tả một mặt của chuyển mạch. Trong chuyển mạch WASPANET, mỗi đầu vào sẽ đợc tách kênh và mỗi bộ tách kênh sẽ gửi gói tin với bớc sóng i trên mặt i. Tơng tự nh vậy, mỗi đầu ra đợc thực hiện bằng cách ghép phối hợp các đầu ra của các mặt.
3.6.3 Chuyển mạch lựa chọn và quảng bá
Chuyển mạch lựa chọn và quảng bá là một kiến trúc chuyển mạch chung, Loại chuyển mạch này đã đợc thực thi trong nhiều dự án. Chuyển mạch lựa chọn và quảng bá không cần sử dụng phần tử khả chỉnh giống nh các chuyển mạch định tuyến bớc sóng. Lợi ích khác của chuyển mạch là khả năng quảng bá và đa hớng. Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch là thông tin từ mỗi đầu vào đợc phối hợp với một tín hiệu đợc xao chép tới mỗi đầu ra. Sau đó mỗi khối đầu ra sẽ lọc thông tin nh yêu cầu (gói) từ tín hiệu và tách các gói ra. Chuyển mạch có thể dựa vào bớc sóng (WDM) hoặc dựa vào thời gian (TDM), hoặc sử dụng cả hai.