Chuyển mạch khối quang (OBS) là một phương pháp cho phép truyền tải lưu lượng một cách trực tiếp qua mạng WDM mà không cần bộ đệm quang. OBS được thiết kế để đạt được một sự cân bằng giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. OBS sử dụng các sơ đồ định trước một hướng với quá trình truyền tức thời, burst dữ liệu truyền đi sau gói điều khiển tương ứng mà không đợi phản hồi (báo nhận) từ nút đích. Thực chất, OBS xem xét lớp quang học đơn thuần như một phương tiện truyền thông trong suốt cho các ứng dụng.
Trong chuyển mạch khối quang, phần header điều khiển gói tin được gửi theo đường điều khiển ở phần đầu của gói dữ liệu quang thực sự. Ý tưởng là phần điều khiển đó sẽ đến mỗi nút chuyển mạch trung gian, tại mỗi nút chuyển mạch đó căn cứ vào phần header điều khiển để ra quyết định chuyển mạch và thiết lập các kết nối chéo ngay trước khi phần dữ liệu thực sự của gói tin được chuyển đến. Bằng cách này, gói dữ liệu quang có thể được phân luồng theo đường đi của nó qua mạng quang từ đầu vào đến đầu ra. Thời gian trễ giữa phần header điều khiển và phần gữ liệu sẽ tăng khi số lượng nút chuyển mạch tăng do vậy cần có xử lý trễ tại các nút chuyển mạch trung gian. Hình sau một tả hoạt động của một hệ thống chuyển mạch khối quang qua một nút mạng WDM chuyển mạch (switch):
Chuyển mạch khối quang sử dụng đường truyền một chiều dành riêng, theo đó một nút nguồn gửi một yêu cầu thiết lập đường truyền và sau đó gửi cả khối dữ liệu quang (burst) mà không phải đợi báo nhận phía bên nhận. Điều này làm cho thời gian truyền khối quang trở nên tương đối nhỏ. Các kiểu chuyển mạch khối quang khác nhau theo cách giải phóng băng thông, có 3 loại:
Tell-and-go (TAG)
Reserve-a-fixed-duration (RFD)
In-band-terminator (IBT)
Kiểu TAG yêu cầu một kết nối ngầm định, nó tương tự như chuyển mạch kênh ngoại trừ nó giải quyết tốt hơn với các yêu cầu kết nối động. Kiểu RFD, các yêu cầu thiết lập kết nối phải được xác định trong suốt quá trình kết nối. Điều này có thể thực hiện được
bằng các sử dụng một số tham số như chiều dài khối (bytes), hoặc thời gian truyền khối (ms). Kiểu IBT chứa phần header và phần trailer trong chính khối dữ liệu.
Một tham số quan trọng trong chuyển mạch khối quang và thời gian chênh lệch (offset time) giữa phần header yêu cầu kết nối và khối dữ liệu thực sự. Thời gian offset time trong kiểu TAG và RFD luôn nhở hơn hoặc bằng thời gian thiết lập kết nối trong chuyển mạch. Nếu thời gian này quá dài, các nút chuyển mạch trung gian cần phải đơi được khi khối dữ liệu đến. Nếu thời gian này quá ngắn, các nút chuyển mạch trung gian cần phải có bộ đệm khối dữ liệu. Khi thời gian offset time là bằng 0 như trong kiểu IBT, nó làm việc như một gói tin trong mạng chuyển mạch gói thông thường, khi đó khối dữ liệu cần được đệm trong suốt quá trình xử lý phần header yêu cầu kết nối. Trong trường hợp có nhiều khối dữ liệu vượt quá khá năng đệm của bộ chuyển mạch, tắc nghẽn có thể xảy ra và làm mất khối dữ liệu quang.
Tóm lại, một số đặc trưng chung của OBS như sau:
- Tách biệt giữa kênh điều khiển và kênh dữ liệu: thông tin điều khiển được truyền trên một bước sóng (kênh) riêng biệt.
- Sự dành riêng một chiều: những tài nguyên được cấp phát sử dụng sự dành riêng một chiều. Nghĩa là, nút nguồn không cần đợi thông tin phản hồi từ nút đích trước khi nó bắt đầu truyền burst.
- Độ dài của burst thay đổi được: kích thước của burst có thể thay đổi được tuỳ theo yêu cầu.
- Không cần bộ đệm quang: nút trung gian trong mạng quang không yêu cầu phải có bộ đệm quang. Các burst đi xuyên qua các nút trung gian mà không có bất kỳ sự trễ nào.