Kết quả khảo sát hiệu năng và thảo luận

CHƯƠNG 3: PHÁT TRIỂN GIẢI PHÁP XỬ LÝ MÀO ĐẦU GÓI TOÀN QUANG DỰA TRÊN KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VỊ TRÍ XUNG SỬA ĐỔI (MPPM)

3.3 KHẢO SÁT HIỆU NĂNG GIẢI PHÁP XỬ LÝ MÀO ĐẦU GÓI TOÀN

3.3.3. Kết quả khảo sát hiệu năng và thảo luận

Trong phần này chúng ta so sánh giải pháp xử lý mào đầu dựa trên MPPM đề xuất với các giải pháp xử lí mào đầu khác như giải pháp xử lý mào đầu điện (OOK), hay giải pháp xử lý mào đầu dựa trên PPM tiêu chuẩn.

Đầu tiên sẽ phân tích các kết quả tính toán số cho thời gian xử lí mào đầu dựa trên biểu thức (3.5) và biểu thức (3.7). Kết quả đưa ra trên hình 3.5, hình 3.6 và hình 3.7 biểu thị thời gian xử lí mào đầu phụ thuộc vào số bít địa chỉ mào đầu khi tốc độ bit truyền gói tương ứng bằng: Rb=10Gb/s, 80Gb/s và 160Gb/s,trong các trường hợp với trường điều khiển C=1 bit, C=2 bit hoặc C=3 bit. Kết quả đưa ra trên hình 3.8 biểu thị thời gian xử lý mào đầu phụ thuộc vào tốc độ bit truyền gói.

Từ hình 3.5, hình 3.6 và hình 3.7 cho thấy thời gian xử lí mào đầu dựa trên MPPM trong dải ps là rất nhỏ so với thời gian xử lí mào đầu điện OOK như đưa ra

trong [86] là xấp xỉ 10 s. Trong giải pháp xử mào đầu MPPM đề xuất có thời gian xử lí mào đầu so với thời gian xử lí mào đầu PPM tiêu chuẩn khi chọn N=14 đã giảm tương ứng gần 2 lần khi C=1, gần 3 lần khi C=2 và gần 4 lần khi C=3. Cụ thể:

+ Tại Tb=100ps (Rb=10Gb/s) nhận được kết quả TPPM-HP1700ps, TMPPM-HP 1000ps khi C=1, TMPPM-HP 650ps khi C=2 và TMPPM-HP 475ps khi C=3.

+ Tại Tb=12,5ps (Rb=80Gb/s) nhận được kết quả TPPM-HP220ps, TMPPM-HP 120ps khi C=1, TMPPM-HP 80ps khi C=2 và TMPPM-HP 60ps khi C=3.

+ Tại Tb=6,25ps (Rb=160Gb/s) nhận được kết quả TPPM-HP110ps, TMPPM-HP 60ps khi C=1, TMPPM-HP 40ps khi C=2 và TMPPM-HP 30ps khi C=3.

Nhìn vào hình 3.8 có thể thấy rõ:

+ Khi tốc bit truyền gói càng tăng thì thời gian xử lý mào đầu gói trong các giải pháp càng giảm.

+ Khi trường bit địa chỉ mào đầu được chọn cố định thì thời gian xử lí mào đầu càng giảm khi trường bit địa chỉ điều khiển càng tăng (tương ứng khi các cổng đầu ra của nút càng lớn).

Hình 3.5: Thời gian xử lí mào đầu thay đổi theo số bit trong địa chỉ mào đầu khi C=1, C=2 hoặc C=3; Tb=100ps (Rb=10Gb/s); TCE=200ps; TAND=100ps.

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

Header Address Bits/ N Header Processing Time/ T HP (ps)

PPM

MPPM with C=1 MPPM with C=2 MPPM with C=3

Hình 3.6: Thời gian xử lí mào đầu thay đổi theo số bit trong địa chỉ mào đầu khi C=1, C=2 hoặc C=3; Tb=12,5ps (Rb=80Gb/s); TCE=25ps; TAND=12,5ps.

Hình 3.7: Thời gian xử lí mào đầu thay đổi theo số bit trong địa chỉ mào đầu khi C=1, C=2 hoặc C=3; Tb=6,25ps (Rb=160Gb/s); TCE=12,5ps; TAND=6,25ps.

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Header Address Bits/ N Header Processing Time/ T HP (ps)

PPM

MPPM with C=1 MPPM with C=2 MPPM with C=3

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Header Address Bits/ N Header Processing Time/ T HP (ps)

PPM

MPPM with C=1 MPPM with C=2 MPPM with C=3

Hình 3.8: Thời gian xử lí mào đầu thay đổi theo tốc độ bit truyền gói khi N=14 và C=1, C=2 hoặc C=3.

Tiếp theo sẽ phân tích các kết quả tính toán số cho thời gian xử lí mào đầu dựa trên biểu thức (3.8). Kết quả như trên hình 3.9, chúng ta có thể thấy rõ tỉ lệ giảm (theo phần trăm) giữa thời gian xử lí mào đầu theo lược đồ MPPM đề xuất và thời gian xử lí mào đầu theo lược đồ PPM ở cả 3 tốc độ bit truyền gói Rb=10Gb/s, Rb=80Gb/s và Rb=160Gb/s đều có cùng một kết quả như sau: với C=1 thì R(%) khoảng 39%, với C=2 thì R(%) khoảng 58% và với C=3 thì R(%) khoảng 68%.

Cuối cùng, hình 3.10 đưa ra mối quan hệ giữa công suất quang trung bình yêu cầu phụ thuộc số bit trong địa chỉ mào đầu N, tương ứng với ba trường hợp trường điều khiển C=1, C=2 và C=3. Công suất yêu cầu đối với giải pháp xử lý mào đầu dựa trên MPPM, Pavg-MPPM được tính theo biểu thức (3.9) với công suất phát quang trung bình đối với giải pháp xử lý mào đầu dựa trên OOK được lấy bằng 0 dBm.

0 20 40 60 80 100 120 140 160

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

BitRate/ Rb (Gb/s) Header Processing Time/ T HP (ps)

PPM

MPPM with C=1 MPPM with C=2 MPPM with C=3

Hình 3.9: Tỉ lệ giảm (theo phần trăm) giữa thời gian xử lí mào đầu MPPM và thời gian xử lý mào đầu PPM thay đổi theo số bit trong địa chỉ mào đầu khi C=1, C=2

hoặc C=3; Rb=10Gb/s, Rb=80Gb/s hoặc Rb=160Gb/s.

Hình 3.10: Công suất quang trung bình thay đổi theo số bit trong địa chỉ mào đầu với POOK=0 dBm và C=1, C=2 hoặc C=3.

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0

Header Address Bits, N Average Optical Power, P avg (dBm)

OOK MPPM, C=1 MPPM, C=2 MPPM, C=3

Từ hình 3.10 có thể thấy rõ là công suất quang trung bình yêu cầu đối với giải pháp xử lý mào đầu dựa trên MPPM là bé hơn nhiều so với giải pháp xử lý mào đầu dựa trên OOK khi số bít trong địa chỉ mào đầu càng lớn. Khi trường bit địa chỉ mào đầu được chọn cố định thì công suất quang trung bình yêu cầu đối với giải pháp xử lý mào đầu dựa trên MPPM càng nhỏ khi C giảm. Với N=6 khi C=1, C=2 và C=3 thì công suất phát quang trung bình yêu cầu đối với giải pháp xử lý mào đầu dựa trên MPPM tương ứng nhỏ hơn khoảng 9,5dBm, 7,5dBm và 5,5dBm so với giải pháp OOK.