Một nỳt OPS gồm một số bộ ghộp và tỏch kờnh bước súng, một khối giao diện đầu vào, một trường chuyển mạch khụng gian với sự kết hợp cỏc bộ
Node lừi Node biờn
Liờn kết mạng Mạng truy nhập
đệm quang và bộ biến đổi bước súng, một khối giao diện đầu ra và một khối điều khiển chuyển mạch. Hỡnh 3.2 là kiến trỳc của một nỳt OPS.
Hỡnh 3.2. Cấu trỳc nỳt chuyển mạch gúi quang
+ Hoạt động của nỳt
Ban đầu tớn hiệu được tỏch kờnh thành cỏc bước súng riờng biệt.
- Tại giao diện đầu vào nhiệm vụ là tỏch phần nhỏ tớn hiệu kiểm tra tiờu đề và tải tin của gúi.
- Trường chuyển mạch xử lý thụng tin tiờu đề để xỏc định đầu ra và bước súng thớch hợp của gúi tin.
- Khối điều khiển chuyển mạch điều khiển trường chuyển mạch định tuyến gúi tin tới cổng ra. Xỏc định tiờu đề mới cho gúi để xỏc đinh đầu ra.
Mụ mụ hỡnh nỳt cần thờm bộ đệm quang và bộ đệm bước súng, hỗ trộ việc đồng bộ.
+ Cỏc vấn đề cần quan tõm trong cấu trỳc nỳt chuyển mạch gúi quang.
- Chuyển mạch đồng bộ hay khụng đồng bộ
Mạng chuyển mạch gúi quang cú thể phõn làm hai loại là mạng đồng bộ và khụng đồng bộ.
Trong mạng đồng bộ, tất cả cỏc gúi trong mạng cú cựng kớch thước. Mỗi gúi tin đợc xếp vào một khe thời gian. Ta thấy rằng trễ lan truyền cú thể thay đổi, cỏc gúi tin đến nỳt trờn cỏc giao diện khỏc nhau cú thể khụng trựng
Giao diện đầu vào Giao diện đầu vào Trường chuyển mạch
Khối điều khiển chuyển mạch
Bộ đệm quang Bộ biến đổi bước súng 1 N 1 N Bộ tỏch kờnh Bộ ghộp kờnh
với xung đồng hồ địa phương. Do đú trỏch nhiệm của giao diện đầu vào là đồng bộ cỏc gúi tin đến và sắp xếp chỳng vào cỏc khe thời gian. Trường chuyển mạch gúi quang đồng bộ giống như trong chuyển mạch gúi điện đồng bộ nờn dễ dàng xõy dựng và đa vào hoạt động. Do đú mạng chuyển mạch gúi quang đồng bộ đợc chỳ ý và nghiờn cứu một cỏch cẩn thận.
Trong mạng chuyển mạch gúi quang khụng đồng bộ gúi tin cú kớch thước cú thể thay đổi được, chuyển mạch cú thể xảy ra tại bất cứ vị trớ nào của gúi, và sẽ khụng cần đồng bộ gúi tại chuyển mạch đầu vào. Như vậy sẽ tăng tớnh mềm dẻo của mạng và nú khụng phụ thuộc vào việc chia đoạn hoặc ghộp lại cỏc đoạn tại ranh giới mạng.
- Xử lý điện hay quang
Tiờu đề gúi quang chứa thụng tin để định tuyến gúi trong mạng. Vấn đề xử lý tiờu đề là rất quan trọng trong hoạt động của mạng. Hiện nay, do cụng nghệ xử lý bớt quang vẫn cũn nhiều hạn chế cho nờn quỏ trỡnh xử lý tiờu đề chủ yếu là xử lý điện.
- Định dạng tiờu đề quang
Ta thấy rằng, dữ liệu của phần tải tin chỉ được xử lý duy nhất tại nguồn và đớch. Trong khi đú, dữ liệu của phần tiờu đề mang rất nhiều thụng tin như : địa chỉ nguồn, địa chỉ đớch, thứ tự gúi… được xử lý tại tất cả cỏc nỳt. Để thuận tiện cho việc xử lý tiờu đề cú một số cụng nghệ đợc đa ra là: Bit Serial, Out-of-Band Signaling, và Bit-Parallel. Cỏc cụng nghệ này sẽ được nghiờn cứu kỹ ở phần sau.
- Kiến trỳc trường chuyển mạch
Kiến trỳc trường chuyển mạch đưa ra cho mạng chuyển mạch gúi quang thỡ rất đa dạng, cho cả gúi cú kớch thước cố định và khụng cố định. Nú đúng vai trũ trung tõm hoạt động của nỳt. Do đú, chỳng ta sẽ nghiờn cứu cẩn thận ở phần 3.3.7.
Khi hai gúi tin đến từ cỏc cổng khỏc nhau, cỏc bước súng khỏc nhau cú yờu cầu chuyển mạch tới cựng một cổng ra, tại cựng một bước súng và tại cựng một thời điểm, xung đột sẽ xuất hiện. Trong trường hợp này, khối điều khiển chuyển mạch phải cú kế hoạch để giải quyết xung đột này. Xung đột đầu ra cú thể giải quyết theo 3 hớng khỏc nhau: hướng bước súng (sử dụng bộ biến đổi bớc súng), thời gian ( sử dụng dõy trễ quang), khụng gian ( sử dụng định tuyến mềm) hoặc kết hợp cỏc cỏch trờn. Chỳng ta sẽ thảo luận và so sỏnh sự khỏc nhau trong từng cỏch giải quyết xung đột trong phần 3.3.6.
Chỳng ta cần chỳ ý rằng, xung đột cũng xuất hiện trong mặt phẳng điều khiển. Xung đột trong điều khiển chuyển mạch là kết quả của mất hoặc do sự chậm trễ đỏng kể của tiờu đề khi đú phần tải tin đến trước tiờu đề hay gúi bị huỷ. Bởi vậy, quản lý và phõn chia kớch thước bộ đệm hợp lý là cực kỳ quan trọng. Từ đú xỏc định được kỹ thuật sử dụng cho mục đớch này, như vậy chỳng ta sẽ khụng xột tới xung đột trong mặt phẳng điều khiển nữa.
Sau đõy chỳng ta đi tỡm hiểu vào từng vấn đề một.