c. Kết cấu OXC dựa vào chuyển mạch chia bước súng
2.1 Giới thiệu chung
Cụng nghệ truyền dẫn WDM đó đi vào giai đoạn ứng dụng và thương mại hoỏ theo xu hướng ngày càng hoàn thiện của cụng nghệ. Trong lĩnh vực thụng tin quang, vấn đề quan trọng là lợi dụng được mạng quang hiện cú và tương lai sẽ xõy dựng để tạo thành mạng WDM tốc độ cao, dung lượng lớn đa dịch vụ. Trong khi thực hiện mạng vấn đề then chốt quyết định hiệu suất sử dụng tài nguyờn mạng là quy hoạch hợp lý tài nguyờn bước súng và nú liờn quan trực tiếp tới vấn đềđịnh tuyến và gỏn bước súng trong mạng.
Vấn đề tỡm cỏc tuyến và gỏn bước súng cho luồng quang được gọi là bài toỏn định tuyến và gỏn bước súng (RWA- Routing and Wavelength Assignment). Cỏc yờu cầu kết nối cú hai dạng: dạng tĩnh và dạng động.
Kỹ thuật WDM trong cỏc mạng quang đó được phỏt triển nhanh chúng, nú đó đỏp ứng cỏc yờu cầu về băng tần của người sử dụng mạng. Trong mạng định tuyến cỏc nỳt truy nhập thụng tin với nhau qua cỏc kờnh toàn quang, cỏc kờnh này được xem như cỏc luồng quang.
Một luồng quang được sử dụng để hỗ trợ một kết nối trong mạng định tuyến bước súng WDM và nú cú thể liờn kết cỏc sợi quang. Trong trường hợp khụng sử dụng bộ chuyển đổi bước súng, một luồng quang chiếm cựng bước súng trờn tất cả cỏc liờn kết sợi mà nú đi qua. Đặc tớnh này gọi là điều kiện ràng buộc bước súng liờn tục. Hỡnh 2.1 minh hoạ một mạng định tuyến bước súng nối cỏc luồng quang đó được thiết lập giữa cỏc cặp nỳt truy nhập trờn cỏc bước súng khỏc nhau. Trong bài toỏn RWA, với lưu lượng tĩnh thỡ toàn bộ tập cỏc kết nối được biết trước và khi đú phải thiết lập luồng quang cho cỏc kết nối này trong khi cỏc tài nguyờn mạng phải tối thiểu hoỏ số bước súng hoặc số cỏc sợi trong mạng. Với lựa chọn như vậy, cú thể thiết lập nhiều kết nối cho số cỏc bước súng cố định đưa ra. Bài toỏn RWA cho lưu lượng tĩnh gọi là bài toỏn thiết lập luồng quang tĩnh (SLE – Static Lightpath Establishment). Trong trường hợp lưu lượng động, một luồng quang được thiết lập cho mỗi yờu cầu kết nối đến và luồng quang được giải phúng sau một thời gian qui định. Đối tượng trong trường hợp lưu lượng động là để thiết lập luồng quang và gỏn bước súng theo cỏch tối thiểu tổng số kết nối bị nghẽn hoặc tối đa số cỏc kết nối được thiết lập trong mạng tại
bất cứ thời điểm nào. Bài toỏn này gọi là bài toỏn thiết lập luồng quang động (DLE- Dynamic Lightpath Establishment).
Bài toỏn SLE cú thể được giải như là qui hoạch tuyến tớnh nguyờn, nú là bài toỏn NP-đầy đủ. Để giải bài toỏn dễ dàng hơn, bài toỏn SLE cú thể chia thành 2 bài toỏn nhỏ – (1) định tuyến, (2) gỏn bước súng – mỗi bài toỏn này giải theo những cỏch khỏc nhau. Một số thuật toỏn trong đưa ra cỏc thuật toỏn gần đỳng để giải bài toỏn SLE cho cỏc mạng lớn và cỏc thuật toỏn tụ màu đồ thị được dựng để gỏn cỏc bước súng tới cỏc luồng quang một khi cỏc luồng quang được định tuyến đỳng. Việc giải cỏc bài toỏn thiết lập luồng quang động là khú hơn, cỏc phương phỏp heuristic thường được dựng. Phương phỏp heuristic thực hiện cho cả hai bài toỏn định tuyến và gỏn bước súng.
Hỡnh 2.1 Mạng chuyển mạch kờnh quang với cỏc kết nối luồng quang Với bài toỏn định tuyến cú 3 cỏch tiếp cận. Định tuyến cốđịnh, định tuyến thay thế cố định và định tuyến thớch nghi. Trong số cỏc cỏch tiếp cận này định tuyến cốđịnh là đơn giản nhất nhưng định tuyến thớch nghi mang lại đặc tớnh tốt nhất. Định tuyến thay thế đem lại sự thoả hiệp giữa sự phức tạp và đặc tớnh mạng.
Với bài toỏn gỏn bước súng bao gồm bài toỏn gỏn bước súng tĩnh (tụ màu đồ thị tuần tự,...) và bài toỏn gỏn bước súng động (bao gồm một số cỏc phương phỏp heuristic điển hỡnh)
Đối với mạng thụng tin quang, RWA là vấn đề rất quang trọng. Giải phỏp nhận biết bộ chuyển đổi bước súng WC là một trong những cụng cụ quan trọng được sử dụng trong định tuyến và gỏn bước súng.