CHẤT LƯỢNG DICH VỤ TRONG MẠNG IP TRấN WDM 4.1 GIỚI THIỆU
4.3.3 Tỏi lập lịch chựm quang (burst rescheduling)
4.3.3.1 Giới thiệu
Phương phỏp tỏi lập lịch chựm quang là sự nỗ lực hoàn thiện khỏi niệm lập lịch theo thứ tự chựm quang dữ liệu ở trờn. Nú giỳp làm giảm tỷ lệ mất dữ liệu và làm giảm mức độ phức tạp tớnh toỏn. í tưởng chớnh của phương phỏp này là tỏi lập lịch một chựm quang đó được lập lịch trước đú vào một bước súng khỏc để cung cấp tài nguyờn cho một chựm quang mới đến[21]. Điều này cú thể thực hiện được do cỏc yờu cầu đến một cỏch linh động và cỏc chựm quang điều khiển chiếm giữ cỏc bước súng ngay trước khi chựm quang dữ liệu tương ứng đến. Hiệu quả của phương phỏp này được mụ tả
(a)LAUC-VF khụng thể lập lịch cho chựm quang mới
(b)Chựm quang 3 được lập lịch lại để cung cấp bước súng cho chựm quang mới Hỡnh 4.6 Vớ dụ về phương phỏp tỏi lập lịch [21]
Trong trường hợp này, chựm quang mới đến nếu ỏp dụng theo thuật toỏn LAUC-VF sẽ khụng được lập lịch (và bị loại bỏ), nhưng nếu sử dụng phương phỏp tỏi lập lịch thỡ cú thể được lập lịch sau khi chựm quang 3 được chuyển sang một bước súng khỏc. Cần chỳ ý rằng sự tỏi lập lịch khụng ảnh hưởng đến cỏc lưu lượng hiện tại. Tỏi lập lịch một chựm quang trờn một kờnh truyền yờu cầu cần thay đổi thụng sốđiều khiển trờn cả hai nỳt đầu liờn kết. Do đú, ngay khi sự tỏi lập lịch thành cụng, một bản tin “NOTIFY” sẽđược gửi đến nỳt kế tiếp để thụng bỏo về sự thay đổi, từđú nỳt nhận sẽ thực hiện cỏc thiết lập cần thiết.
Thuật toỏn tỏi lập lịch cú thểđược phỏt triển dựa trờn hai phương phỏp. Đú là tỏi lập lịch đơn mức (single-level rescheduling) và tỏi lập lịch đa mức (multi-level rescheduling). Phương phỏp thứ nhất chỉ thực hiện tỏi lập lịch một chựm quang sang một bước súng khả dụng khỏc để cung cấp tài nguyờn cho chựm quang mới đến (Hỡnh 4.6). Trong phương phỏp tỏi lập lịch đa mức, việc cung cấp tài nguyờn cho chựm quang
mới đến sẽ kộo theo sự tỏi lập lịch cho một số chựm quang sang cỏc bước súng khả
dụng khỏc. Như hỡnh 4.7, nếu ỏp dụng phương phỏp tỏi lập lịch đơn mức thỡ sẽ khụng cú bước súng khả dụng cho chựm quang mới đến. Áp dụng phương phỏp tỏi lập lịch đa mức, chựm quang 4 sẽđược tỏi lập lịch từ bước súng W2 sang W3, đồng thời chựm 2 tỏi lập lịch từW1 sang W2 để cung cấp bước súng W1 cho chựm quang mới đến.
(a)Khụng cú bước súng khả dụng cho chựm quang mới
(b)Phương phỏp tỏi lập lịch đa mức Hỡnh 4.7 Vớ dụ về tỏi lập lịch đa mức [21]
Phương phỏp tỏi lập lịch đa mức cho hiệu năng cao hơn phương phỏp tỏi lập lịch
đơn mức. Tuy nhiờn, đứng trờn khớa cạnh mức độ phức tạp của thuật toỏn thỡ rừ ràng là thuật toỏn tỏi lập lịch đa mức cú độ phức tạp cao hơn thuật toỏn tỏi lập lịch đơn mức.
4.3.3.2 Cỏc thuật toỏn tỏi lập lịch chựm quang.
a. Thuật toỏn tỏi lập lịch chựm quang theo yờu cầu (ODBR: On-Demand burst rescheduling)
Như tờn gọi của thuật toỏn, nú thực hiện tỏi lập lịch một chựm quang đang cú chỉ khi chựm quang mới khụng lập lịch được với bất kỳ bước súng nào trong liờn kết. Thuật toỏn thực hiện hai giai đoạn. Khi một chựm quang mới đến, giai đoạn một được thực hiện để lựa chọn một bước súng phự hợp cho chựm quang theo phương phỏp LAUC. Nếu khụng tỡm được bước súng khả dụng nào, giai đoạn hai được gọi để kiểm tra xem cú chựm quang nào cú thể chuyển sang bước súng khả dụng với nú để cú thể
lập lịch cho chựm quang mới. Việc kiểm tra được thực hiện trờn từng bước súng, với một bước súng, nú sẽ kiểm tra nếu chựm quang cuối cựng cú thể chuyển sang một bước súng bất kỳ khỏc và khoảng trống được tạo ra là bao nhiờu. Sau khi kiểm tra tất cả cỏc bước súng, nú sẽ lựa chọn bước súng mà sẽ tạo ra khoảng trống nhỏ nhất sau khi di chuyển.
a.Khụng thể lập lịch chựm quang mới
b.Chựm quang cuối cựng của W3được chuyển sang W2để cung cấp cho chựm quang mới
Hỡnh 4.8 Vớ dụ về lập lịch đa mức [21]
Hỡnh 4.8 mụ tả hoạt động của thuật toỏn ODBR. Giai đoạn một khụng thành cụng trong việc tỡm bước súng phự hợp với chựm quang mới đến (a) nờn nú gọi giai
đoạn hai thực hiện. Bước súng W1 và W3 đều cú khoảng trống cú thể sử dụng hợp lý hơn W2, do đú việc tỏi lập lịch chựm quang cuối cựng từ bước súng W1 hoặc W3 sang
W2 sẽ tạo ra bước súng khả dụng để lập lịch cho chựm quang mới đến. Để đạt hiệu năng cao nhất, ODBR lựa chọn bước súng phự hợp nhất là bước súng cú thời gian khả
mới vào bước súng W3 sẽ là nhỏ nhất nếu so sỏnh với khoảng trống tạo ra nếu nhưđưa chựm quang mới vào bước súng W1 sau khi chuyển chựm quang 2 xuống W2. Do đú W3
là bước súng phự hợp nhất. Chựm quang cuối cựng trờn W3 được lập lịch lại sang W2 và
chựm quang mới sẽđược lập lịch lờn W3.
b. Thuật toỏn tỏi lập lịch chựm quang linh hoạt (ABR Aggressive Burst Rescheduling)
Thuật toỏn này cũng bao gồm hai giai đoạn.
Giai đoạn 1: Sử dụng LAUC để tỡm một bước súng phự hợp Wp cho chựm quang sắp
đến. Nếu như khụng tỡm được, hủy bỏ chựm quang. Ngược lại, gỏn bước súng Wp cho
chựm quang mới đến và gọi giai đoạn 2.
Giai đoạn 2:
- Bước 1: Với mỗi bước súng Wi khỏc Wp, xỏc định nếu chựm quang cuối cựng trờn Wi cú thểđược lập lịch lại sang Wp và khoảng trống được tạo ra tại Wp sau
khi lập lịch lại. Nếu việc lập lịch lại là cú thể thực hiện được, nú được gọi là nội bước súng phự hợp (valid in-wavelength) với Wp. Nếu khụng cú nội bước súng phự hợp tồn tại thỡ thoỏt khỏi giai đoạn 2.
- Bước 2: Chọn một nội bước súng Wj sao cho cú khoảng trống nhỏ nhất. - Bước 3: lập lich lại cho chựm quang cuối cựng của Wj sang Wp
- Bước 4: Gửi một bản tin tiờu đề “NOTIFY” đặc biệt để thụng bỏo cho nỳt kế
tiếp biết sự thay đổi bước súng của chựm quang đó đổi.
Thuật toỏn này được dựđịnh để ngăn chặn sự loại bỏ cỏc chựm quang dữ liệu về
sau bằng cỏch triệu gọi sự tỏi lập lịch mỗi khi một chựm quang được lập lịch thành cụng. Với ABR, trong lỳc một chựm quang được lập lịch thành cụng tại Wp ở giai đoạn một, thỡ sự lập lịch lại của chựm quang cuối cựng ở cỏc bước súng khỏc Wi đến Wp sẽ được thực hiện ở giai đoạn hai nếu như chựm quang đú tồn tại. Sự tỏi lập lịch được khống chế bởi quy tắc là khoảng trống tạo ra khi một chựm quang được lập lịch lại từ
Wi sang Wp phải nhỏ nhất. Bằng cỏch như vậy nờn xỏc suất mất chựm quang dữ liệu
đến sau cú thểđược giảm thiểu.
(a)Chựm quang 4 được gỏn cho W2
(b)Chựm quang cuối của W1được lập lịch lại sang W2
(c)Chựm 5 được gỏn cho W2
(d)Chựm 6 được lập lịch vào W1
Vớ dụ mụ tả trong hỡnh 4.9 và hỡnh 4.10 được sử dụng để miờu tả thuật toỏn này. Trong hỡnh 4.9 cú hai bước súng và cỏc chựm quang 1,2,3,4 và 5 đi đến nỳt lần lượt và
đó được lập lịch lờn W1 và W2 tại giai đoạn 1. Khi chựm quang 6 đến, nú khụng thể lập lịch vào bất kỳ bước súng nào theo thuật toỏn LAUC, LAUC-VF hay ODBR. Nhưng với ABR, theo hỡnh 4.10a-d ta cú thể thấy chựm quang 6 thay vỡ bị hủy bỏ, cú thểđược lập lịch thành cụng. Như trong hỡnh 4.10a, khi chựm quang 4 được lập lịch vào bước súng W2 thỡ vấn đề tỏi lập lịch cho chựm quang cuối cựng của bước súng khỏc (W1)
sang bước súng hiện tại (W2) được đặt ra. Ở đõy chựm quang cuối cựng của bước súng
W1 được lập lịch chuyển sang W2 bởi vỡ nú tuõn theo quy tắc tạo khoảng trống nhỏ hơn sau khi được lập lịch lại (4.10b). Hỡnh 4.10c cho thấy, khi chựm quang 5 đi đến, nú lại
được lập lịch vào bước súng W2 trong giai đoạn 1 vỡ nú là bước súng khả dụng mới nhất. Cuối cựng, chựm quang 6 sẽ được lập lịch vào bước súng W1 tại thời điểm t mà nú đến như hỡnh 4.10d. Nếu như cú nhiều hơn một chựm quang trờn cỏc bước súng khỏc nhau cú thể được lập lịch lại đến Wp thỡ chựm quang mà sẽ tạo ra khoảng trống nhỏ nhất sau khi chuyển sang Wp sẽ được chọn. Điều này để đảm bảo rằng khoảng trống nhỏ nhất sẽđược tạo ra mỗi khi sự lập lịch lại được thực hiện.[21]