3.1.1.1 Tương tác giữa mạng điện và mạng truyền tải WDM
Kiến trúc OTP-N đƣợc miêu tả với việc xét lƣu lƣợng chủ yếu là lƣu lƣợng IP. OTP-N có thể chuyển mạch và vận chuyển luồng lƣu lƣợng tổng IP ở tốc độ rất cao. Để truy nhập vào OTP-N, sử dụng bộ định tuyến IP tốc độ cao kết hợp với giao diện gói quang và gọi chung là định tuyến biên.
Sau đây sẽ trình bày chức năng của bộ định tuyến biên cũng nhƣ kiến trúc và phân lớp giao thức của giao diện truy nhập tới OTP-N (khối tƣơng tác OTP hay IWU: InterWorking Unit). Giao diện truy nhập chia làm 4 lớp con nhƣ hình 3.3.
ROUTER OTP-IWU LAN Host LAN ROUTER OTP-IWU Mạng truyền tải WDM
Hình 3.2 Kết nối mạng IP thông qua OTP-N 3 . Host
- Lớp con hội tụ dữ liệu DCSL (Data Convergence Sublayer) có chức năng thích ứng tốc độ bit, tạo gói quang từ luồng dữ liệu IP đầu vào. Giả thiết rằng OTP không thực hiện phân mảnh hay ghép mảnh dữ liệu có độ dài thay đổi; độ dài lớn nhất của gói dữ liệu IP trong OTP-N do OTP và tốc độ bit liên kết thiết lập. Bộ định tuyến sẽ phân mảnh các gói IP có kích thƣớc lớn hơn theo thủ tục xác định (đƣa thêm tiêu đề IP). Theo giao thức IP (đƣợc chỉ ra trong tiêu đề gói tin), các gói IP ngắn hơn cùng địa chỉ mạng con, có thể đƣợc ghép với nhau trên cùng OTP. Do đó tận dụng đƣợc kích cỡ tải trọng cho phép mà không cần xử lý tiêu đề IP.
- Lớp con mạng NSL (Network Sublayer) nằm dƣới lớp DCSL, có chức năng
tạo nhãn hay địa chỉ định tuyến đƣợc chèn trong tiêu đề OTP. Đảm bảo rằng chỉ duy nhất một nhãn/địa chỉ OTP cho mỗi DCSL. Do đó, bộ định tuyến thƣờng chuyển tiếp gói IP tới DCSL thích hợp với mạng con đích.
- Lớp con liên kết LSL (Link Sublayer) ghép/tách các OTP từ/tới các DCSL/NSL khác nhau và truyền nhƣ một luồng gói duy nhất. Một gói
Định tuyến
Xử lí tiêu đề IP
Phân mảnh gói IP (nếu cần) và chuyển tiếp Thích ứng tốc độ dữ liệu Khôi phục tiêu đề OTP Ghép / tách
Truyền dẫn trên bước sóng xác định
Xử lý gói dữ liệu IP và định
tuyến
Tái tạo gói quang Ghép các gói Truyền trên sợi quang DCS L NSL LSL WCSL
quang lí tƣởng là do LSL chèn và duy trì nguồn phát không đổi. Những gói rỗng có thể bị loại ở bất cứ thời điểm nào trong mạng để đảm bảo lƣu thoát lƣu lƣợng.
- Lớp con hội tụ bƣớc sóng WCSL (Wavelength Convergence Sublayer) mã
hoá bƣớc sóng truyền dẫn thích hợp trong sợi quang bằng nguồn bƣớc sóng
3 .
3.1.1.2 Quản lý bước sóng
Nguồn bƣớc sóng đƣợc khai thác ở các nút mạng và các liên kết. Trong cơ cấu chuyển mạch, bƣớc sóng đƣợc sử dụng để định tuyến và giải quyết tranh chấp nội bộ. Sử dụng bƣớc sóng trong chuyển mạch cần rất chặt chẽ không ảnh hƣởng đến chất lƣợng mạng và đƣợc giả thiết rằng mỗi đầu ra của chuyển mạch đều tƣơng thích với yêu cầu truyền dẫn của các liên kết.Trong chuyển mạch gói quang, KEOPS lựa chọn sử dụng bƣớc sóng trên hai quan điểm:
Các bƣớc sóng đƣợc sử dụng nhƣ là các kênh hay các đƣờng cơ bản trong mạng và đƣợc nhận dạng bằng chiều dài bƣớc sóng. Các gói thuộc một kết nối không thể truyền trên hơn một bƣớc sóng trong một liên kết. Vì vậy các bƣớc sóng đƣợc gọi là các kênh bƣớc sóng WC.
Các bƣớc sóng của một sợi quang là tài nguyên chia sẻ hay tài nguyên dùng chung. Lƣu lƣợng tải đƣợc trải trên một tập các bƣớc sóng và các gói cùng một liên kết có thể truyền trên những bƣớc sóng khác nhau trên cùng một bƣớc nhảy. Các tuyến trong mạng đƣợc tổ chức trong những sợi cáp và bƣớc sóng đƣợc gọi là gói bƣớc sóng WP.
Hình 3.4 Sự phân phối gói tại biên OTP-N theo kênh bước sóng và gói bước sóng
IWU Kênh WDM Chuyển mạch Giao diện biên
IWU Kênh WDM Chuyển mạch Chuyển mạch
Hình 3.4 chỉ ra rằng mỗi kết nối đảm bảo dùng một bƣớc sóng duy nhất (một bộ đệm logic trên một bƣớc sóng), ví dụ hoạt động của WC. Các gói đƣợc giữ nguyên hoàn toàn theo tuần tự và đƣợc truyền trên bƣớc sóng đơn.
Nếu các gói đƣợc ghép thoả mãn trên tập bƣớc sóng thì các burst rất dễ dàng chuyển tới đúng sợi đầu ra và sẽ giảm đáng kể bộ đệm yêu cầu. Tuy nhiên khi tách các gói quang trong miền bƣớc sóng ở bộ định tuyến biên cũng sẽ có nhiều khó khăn. Nó liên quan tới thứ tự gói và chuyển mạch biên, tƣơng tự nhƣ có nhiều cổng, nhiều kênh bƣớc sóng sử dụng để chuyển đƣa luồng dữ liệu. Chuyển mạch biên trong IWU có yêu cầu rất chặt chẽ khi giao diện với các mạng con IP điện hay với tầng vận chuyển WDM ở dƣới khi khả năng vận chuyển của tầng này dựa trên các kênh bƣớc sóng độc lập. Trong trƣờng hợp liên kết nối trên nhiều bƣớc sóng nếu bộ định tuyến IP không phân giải dữ liệu rõ ràng vì độ trễ truyền dẫn khác nhau thì khi đó sẽ dẫn tới thứ tự gói bị lộn xộn và độ lƣu thoát lƣu lƣợng đầu cuố i tới đầu cuối cũng thấp. Do vậy mạng truyền dẫn WDM cần đƣa ra một độ trễ cần thiết để quản lý bƣớc sóng, ngay khi mạng khách hàng yêu cầu băng thông vƣợt quá một kênh bƣớc sóng.
Cả hai lựa chọn trên đều có các ƣu điểm và nhƣợc điểm, việc lựa chọn cách tố t nhất là phụ thuộc vào môi trƣờng áp dụng. Tuy nhiên hai giải pháp này không loại trừ lẫn nhau mà có thể cùng tồn tại trong khối giao tiếp.