Trong mạng chuyển mạch burst quang, một nút biên thực hiện các chức năng ở cả phía khách hàng và phía mạng.
- Phía khách hàng: Tiếp nhận các gói dữ liệu, gửi các gói qua mạng đến đích, lập burst (các gói IP cùng đích), truyền gói tin điều khiển, truyền burst.
- Phía mạng: Tiếp nhận các kênh bước sóng tới từ nhiều nút; truyền tiếp một số kênh bước sóng đến nút khác và tách các kênh gửi đến nó; phát các kênh bước sóng đến các nút khác. Vậy một nút biên cần thực hiện các chức năng sau lập burst, tách burst, điều biến và tách sóng quang; xử lý mào đầu gói (IP, Burst); tiếp nhận và xử lý, tạo và gửi BCP; ngoài ra còn thực hiện các chức năng khác như: đồng bộ, ưu tiên, giải quyết tranh chấp…
Hình 3.6 Cấu trúc nút biên OBS.
Cấu trúc nút biên bao gồm một số thành phần sau.
- Optical DEMUX (Bộ tách kênh quang): Một bộ trên một hướng kết nối quang có nhiệm vụ tách bước sóng.
- Optical MUX(Bộ ghép kênh quang): Một bộ trên một hướng kết nối quang có nhiệm vụ ghép bước sóng.
- Chuyển mạch quang (Optical Switch Fabric): Một khối có chức năng chuyển tiếp burst dữ liệu (ở miền quang) tới đúng đường đi tương ứng.
- LDi: Laser Diode - điều biến quang có nhiệm vụ thực hiện chuyển đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang.
- Lập lịch và điều khiển thực hiện điều khiển quá trình lập burst, tách burst và điều khiển chuyển mạch.
- Xử lý BCP, khối xử lý gói tin điều khiển. BCP chứa thông tin định tuyến, hỗ trợ chuyển mạch, giành trước tài nguyên.
Hoạt động khi là nút nguồn: nút nguồn có vai trò truyền gói tin điều khiển, hợp burst và truyền burst dữ liệu đi, khi các gói tin dữ liệu đến thì nút nguồn có nhiệm vụ phân loại gói tin và thực hiện tách mào đầu gói tin đưa mào đầu gói tin đến bộ xử lý. Sau khi mào đầu gói tin được xử lý, đưa vào các hàng đợi, và khi đạt tới ngưỡng, bộ xử lý sẽ tạo mào đầu mới B-OH cho burst. Các gói dữ liệu được tách mào đầu nhờ khối xử lý IP-OH tại khối lập burst. Sau khi được xử lý, thông tin xử lý được chuyển đến bộ điều khiển để bộ điều khiển thực hiện điều khiển lập burst. Tại khối lập burst các gói tin được ghép thành burst sau đó được chuyển thành tín hiệu quang và đưa đến bộ Optical MUX thực hiện ghép kênh theo bước sóng rồi truyền đi. Đồng thời bộ lập lịch/điều khiển nút nguồn tạo gói điều khiển BCP và thực hiện chuyển gói điều khiển BCP thành tín hiệu quang đưa đến bộ Optical MUX, ghép kênh theo bước sóng tương ứng (nhờ xưởng chuyển mạch quang) rồi truyền gói này đến các nút trung gian trước burst dữ liệu tương ứng nhằm định tuyến trước cho các burst dữ liệu.
Hoạt động khi là nút đích: khi tín hiệu đến nút đích, bộ Optical DEMUX thực hiện tách bước sóng có chứa burst dữ liệu chuyển sang tín hiệu điện đưa vào khối lập tách burst. Tại đây mào đầu burst được tách ra và đưa đến bộ xử lý B-OH. Thông tin xử lý B-OH sẽ được đưa đến bộ điều khiển để thực hiện tách burst thành các gói tin IP và chuyển các gói tin này đến các nút đầu cuối dựa vào phần mào đầu IP-OH.
3.5 Tóm tắt chương.
Dựa vào các khái niệm cũng như các vấn đề được trình bày ở hai chương trước, chương 3 đưa ra cấu trúc đề xuất của hai khối chức năng lập burst và khối tách burst. Từng trường hợp cụ thể đã được xem xét và đưa ra cấu trúc phù hợp, bên cạnh đó nguyên lý hoạt động cũng được chỉ ra cụ thể. Tiếp theo, cấu trúc tích hợp hai khối chức năng, khối lập burst và khối tách burst cũng đã được đưa ra. Trên thực tế, một nút biên phải đóng vai trò vừa là nút biên đích, vừa là nút biên nguồn, vì vậy, một nút biên điển hình cần phải có khối tích hợp lập burst và tách burst này ở trong cấu trúc của mình. Bên cạnh đó, trong chương này, cấu trúc cơ bản của một nút biên OBS cũng được xem xét để thấy rõ hơn vị trí và vai trò của lập và tách burst trong cấu trúc nút biên nói riêng và trong tổng thể mạng chuyển mạch burst quang OBS nói chung.
Kết luận
Ngày nay, nhu cầu sử dụng thông tin truyền thông của người dùng đã và đang gia tăng mạnh mẽ, cùng với đó, khoa học kỹ thuật cũng đã phát triển nhanh chóng để kịp thời đáp ứng yêu cầu lưu lượng hiện tại. Cùng với sự phát triển chung của khoa học kỹ thuật, trong hệ thống hạ tầng mạng truyền tải nói chung, và công nghệ chuyển mạch nói riêng, các nhà nghiên cứu đã đưa ra những hướng phát triển mới phù hợp với tình hình thực tiễn. Phát triển lên chuyển mạch gói quang là điều tất yếu. Tuy nhiên, trong hoàn cảnh vẫn còn tồn tại các hạn chế về cấu kiện quang, chuyển mạch burst quang đã được đề xuất và đi sâu vào nghiên cứu ứng dụng trong thực tế.
Trong giới hạn đồ án tốt nghiệp, em đã đi sâu vào nghiên cứu một phần nhỏ nhưng rất cơ bản và không kém phần quan trọng trong chuyển mạch burst quang, đó là quá trình lập và tách burst. Từ những nghiên cứu về nguyên lý, và các cách thức sử dụng trong quá trình lập và tách burst, em đã mạnh dạn đưa ra những đề xuất nhằm giải quyết một số vấn đề còn tồn tại cũng như đưa ra cấu trúc phần cứng cơ bản của khối chức năng này. Tuy nhiên do trình độ của bản thân còn hạn chế, nên những đánh giá vấn đề và đề xuất xử lý chắc chắn còn tồn tại khá nhiều thiếu sót. Em xin nhận được những nhận xét, những lời dạy bảo của các thầy các cô, nhằm giúp em hoàn thiện kiến thức không chỉ là trong giới hạn kiến thức đồ án này. Một lần nữa, em xin cảm ơn chân thành thầy giáo Bùi Trung Hiếu đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này, và cả các thầy cô giáo trong Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã dạy bảo em trong suốt bốn năm học vừa qua, giúp em có được hành trang kiến thức như ngày hôm nay.
Tài liệu tham khảo
[1].C.Qiao, M.Yoo, “Optical Burst Switching (OBS)- A new Paradigm for an Optical Internet,” J. High Speed Net., vol. 18, pp. 69-84, 1999.
[2] Yang Chen, Chunming Qiao and Xiang Yu, “Optical Burst Switching (OBS): A New Area in Optical Networking Research”.
[3]. Jason P.Jue, Vinod M.Vokkarane, “Optical Burst Switching Networks”. Springer, 2005.
[4] Yuan Chi, Zhengbin Li, and Anshi Xu, “ A novel node architecture for all optical switching networks”.
[5] Harry Perros, “Optical Burst Switching: Current status, problems, new solutions”.
[6] Guoqiang Hu, Klaus Dolzer, and Christoph M. Gauger, “Does burst assembly really reduce the self-similarity?”.
[7] Vinod M.Vokkarane, Qiong Zhang, Jason P.Jue, and Biao Chen, “Generalized Burst Assembly and Scheduling Techniques for QoS Support in Optical Burst Switched Networks”.
[8] Yijun Xiong, Member, IEEE, Marc Vandenhoute, Member, IEEE, and Hakki C. Cankaya, Member, IEEE, “Control Architecture in Optical Burst Switched WDM Networks”.
[9] Yijun Zhizhong Zhang, Jiangtao Luo, Qingji Zeng, Yuli Zhou, “Novel threshold-based burst assembly scheme for QoS support in optical burst switched WDM networks”.
[10] Vinod M.Vokkarane, Karthik Haridoss, and Jason P.Jue, “Threshold-Based Burst Assembly Policies f or QoS Support in Optical Burst Switched Networks”.
[11] Hieu Bui Trung, Minh Hoang Trong, Thanh Le Xuan and Thanh Nam Nguyen, Son- Vu Hoang (2010)“A Novel Optical Burst Switched Ring Network with Dynamic Wavelength Allocation”. Faculty of Telecommunication, Post and Telecommunication Institute of Technology.
[12] Bùi Trung Hiếu, Đặng Thế Ngọc, Đào Đức Long, “CSP: Giao thức điều khiển không tranh chấp cho mạng OBS”. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[13] Trần Quang Vinh, Vũ Mỹ Hằng, “Kiến trúc mạng chuyển mạch burst quang”.