Đồ Án Chuyển mạch burst quang

MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 3
DANH MỤC HÌNH VẼ 5
LỜI MỞ ĐẦU 6
GIỚI THIỆU VỀ VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẠT BƯU ĐIỆN 7
Chương 1: 11
Giới thiệu về chuyển mạch burst quang. 11
1.1 Chuyển mạch kênh quang. 11
1.2 Chuyển mạch gói quang. 11
1.3 Chuyển mạch burst quang. 12
1.4 So sánh các công nghệ chuyển mạch quang. 13
Chương 2 : Các khía cạnh cơ bản của chuyển mạch burst quang. 15
2.1 Kiến trúc mạng OBS. 15
2.1.1 Cấu tạo nút biên. 16
2.1.2 Cấu tạo nút lõi 17
2.2 Tổ hợp burst 18
2.2.1 Tổ hợp burst dựa trên bộ định thời 19
2.2.2 Tổ hợp burst dựa trên mức ngưỡng. 19
2.3 Các cơ chế báo hiệu. 21
2.3.1 Cơ chế báo hiệu Just – Enough – Time (JET). 21
2.3.2 Cơ chế báo hiệu Just – In – Time (JIT). 24
2.3.3 Cơ chế báo hiệu Tell – And – Go (TAG). 25
2.3.4 Cơ chế báo hiệu Tell – And – Wait (TAW). 26
2.4 Các thuật toán sắp xếp kênh. 27
2.4.1 Kênh rỗi phù hợp đầu tiên (FFUC). 28
2.4.2 Kênh rỗi với LAUT gần nhất (LAUC). 29
2.4.3 Kênh rỗi phù hợp đầu tiên – thực hiện lấp khoảng trống (FFUC-VF). 30
2.4.4 Kênh rỗi với LAUT gần nhất - thực hiện lấp khoảng trống (LAUC-VF). 30
2.5 Phân giải tranh chấp. 31
2.5.1 Bộ đệm quang. 31
2.5.2 Chuyển đổi bước sóng. 32
2.5.3 Định tuyến chuyển hướng. 34
2.5.3.1 Giới thiệu. 34
2.5.3.2 Phương pháp định tuyến chuyển hướng. 34
2.5.4 Phân đoạn burst 36
KẾT LUẬN 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO 40


DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
[TABLE="class: MsoNormalTable, width: 6"]
[TR]
[TD="width: 96"] Viết tắt
[/TD]
[TD="width: 264"] Tiếng Anh
[/TD]
[TD="width: 264"] Tiếng Việt
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] ACK
[/TD]
[TD="width: 264"] Acknowledgement packet
[/TD]
[TD="width: 264"] Gói tin báo nhận
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] BA
[/TD]
[TD="width: 264"] Burst Assembler
[/TD]
[TD="width: 264"] Bộ tổ hợp burst
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] ATM
[/TD]
[TD="width: 264"] Asynchronous Transfer Mode
[/TD]
[TD="width: 264"] Chế độ truyền tải không đồng bộ
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] BHP
[/TD]
[TD="width: 264"] Burst Header Packet
[/TD]
[TD="width: 264"] Gói tiêu đề burst
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] FDL
[/TD]
[TD="width: 264"] Fiber Delay Line
[/TD]
[TD="width: 264"] Đường dây trễ quang
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] FFUC
[/TD]
[TD="width: 264"] First Fit Unscheduled Channel
[/TD]
[TD="width: 264"] Kênh rỗi phù hợp đầu tiên
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] FFUC-VF
[/TD]
[TD="width: 264"] First Fit Unscheduled Channel-Void Filling
[/TD]
[TD="width: 264"] Kênh rỗi phù hợp đầu tiên-thực hiện lấp khoảng trống
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] FIFO
[/TD]
[TD="width: 264"] First In First Out
[/TD]
[TD="width: 264"] Bộ đệm vào trước ra trước
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] IP
[/TD]
[TD="width: 264"] Internet Protocol
[/TD]
[TD="width: 264"] Giao thức Internet
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] JET
[/TD]
[TD="width: 264"] Just – Enough – Time
[/TD]
[TD="width: 264"] (Tên giao thức)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] JIT
[/TD]
[TD="width: 264"] Just – In – Time
[/TD]
[TD="width: 264"] (Tên giao thức)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] LAUC
[/TD]
[TD="width: 264"] Latest Available Unscheduled Channel
[/TD]
[TD="width: 264"] Kênh rỗi với LAUT gần nhất
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] LAUC- VF
[/TD]
[TD="width: 264"] Latest Available Unscheduled Channel – Void Filling
[/TD]
[TD="width: 264"] Kênh rỗi với LAUT gần nhất-thực hiện lấp khoảng trống
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] MEMS
[/TD]
[TD="width: 264"] Microelectromechanical System
[/TD]
[TD="width: 264"] Hệ thống vi cơ điện
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] Min – EV
[/TD]
[TD="width: 264"] Minimum End Void
[/TD]
[TD="width: 264"] Khoảng trống kết thúc tối thiểu
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] NAK
[/TD]
[TD="width: 264"] Negative Acknowledgment
[/TD]
[TD="width: 264"] Bản tin báo nhận phủ định
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] OBS
[/TD]
[TD="width: 264"] Optical Burst Switching
[/TD]
[TD="width: 264"] Chuyển mạch burst quang
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] OCS
[/TD]
[TD="width: 264"] Optical Circuit Switching
[/TD]
[TD="width: 264"] Chuyển mạch kênh quang
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] OPS
[/TD]
[TD="width: 264"] Optical Packet Switching
[/TD]
[TD="width: 264"] Chuyển mạch gói quang
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] OXC
[/TD]
[TD="width: 264"] Optical Cross Connect
[/TD]
[TD="width: 264"] Thiết bị nối chéo quang
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] REL
[/TD]
[TD="width: 264"] Release packet
[/TD]
[TD="width: 264"] Gói tin giải phóng kênh
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] RM
[/TD]
[TD="width: 264"] Routing Module
[/TD]
[TD="width: 264"] Bộ định tuyến
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] RWA
[/TD]
[TD="width: 264"] Routing and Wavelength Assignment
[/TD]
[TD="width: 264"] Định tuyến và gán bước sóng
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] S
[/TD]
[TD="width: 264"] Scheduler
[/TD]
[TD="width: 264"] Bộ lập lịch
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] SCU
[/TD]
[TD="width: 264"] Switching Control Unit
[/TD]
[TD="width: 264"] Đơn vị điều khiển chuyển mạch
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] SONET
[/TD]
[TD="width: 264"] Synchronous Optical Network
[/TD]
[TD="width: 264"] Mạng quang đồng bộ
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] TAG
[/TD]
[TD="width: 264"] Tell – And – Go
[/TD]
[TD="width: 264"] (Tên giao thức)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] TAW
[/TD]
[TD="width: 264"] Tell – And – Wait
[/TD]
[TD="width: 264"] (Tên giao thức)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 96"] WDM
[/TD]
[TD="width: 264"] Wavelength Division Multiplexing
[/TD]
[TD="width: 264"] Ghép kênh phân chia bước sóng
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]






DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mạng định tuyến bước sóng. 11
Hình 1.2: Mạng chuyển mạch gói quang OPS. 11
Hình 1.3: Nút chuyển mạch trong mạng chuyển mạch gói quang. 12
Hình 1.4: Sử dụng thời gian offset trong OBS. 13
Hình 2.1: Kiến trúc mạng OBS. 15
Hình 2.2: Sơ đồ khối chức năng của mạng OBS. 16
Hình 2.3: Cấu tạo nút biên. 17
Hình 2.4: Cấu tạo nút lõi 18
Hình 2.5: Tổ hợp burst dựa trên bộ định thời 19
Hình 2.6: Tổ hợp burst dựa trên mức ngưỡng. 19
Hình 2.7: Cơ chế báo hiệu Just – Enough – Time. 22
Hình 2.8: Lợi ích của DR 23
Hình 2.9: Cơ chế báo hiệu Just – In – Time. 24
Hình 2.10: So sánh cơ chế báo hiệu JET (trên) và JIT (dưới). 25
Hình 2.11: Cơ chế báo hiệu Tell-And-Go. 26
Hình 2.12: Cơ chế báo hiệu Tell – And – Wait 27
Hình 2.13: Thuật toán FFUC và LAUC 29
Hình 2.14: Thuật toán FFUC-VF và LAUC-VF. 30
Hình 2.15: Mô tả giải quyết xung đột bằng bộ đệm 31
Hình 2.16: Dây trễ FDL cùng với bộ khuếch đại và chuyển mạch tạo thành một vòng lặp trễ 32
Hình 2.17: Giải quyết tranh chấp bằng bộ chuyển đổi bước sóng. 33
Hình 2.18: Cấu trúc của mạng OBS với kỹ thuật làm lệch hướng đi 34
Hình 2.19: Phương pháp định tuyến chuyển hướng. 35
Hình 2.20: Mô tả giải quyết xung đột bằng phân đoạn burst 37
Hình 2.21: Cấu trúc của burst được đóng kiểu phân đoạn. 38
Hình 2.22: Xung đột làm chồng lấn các đoạn lên nhau. 38


LỜI MỞ ĐẦU Những năm gần đây đã diễn ra sự bùng nổ lưu lượng thông tin trên toàn cầu. Yêu cầu về băng thông đối với các dịch vụ viễn thông ngày càng gia tăng. Một trong những xu hướng phát triển của mạng viễn thông hiện nay là quang hóa từ mạng lõi cho đến tận mạng truy nhập của khách hàng. Công nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM đã và đang được triển khai trong các hệ thống thông tin quang hiện tại cho phép tốc độ truyền dẫn cực lớn và khả năng hỗ trợ các lưu lượng khác nhau như IP, Ethernet, SONET/SDH. Một vấn đề đặt ra cho mạng quang WDM là lựa chọn được công nghệ chuyển mạch thích hợp để có thể sử dụng một cách tối ưu băng thông của sợi quang và giảm thiểu trễ xử lý tại các thiết bị chuyển mạch. Ba công nghệ chuyển mạch quang được nghiên cứu để sử dụng trong mạng WDM là: chuyển mạch kênh quang, chuyển mạch gói quang và chuyển mạch burst quang. Trong ba công nghệ này, chuyển mạch burst quang ra đời nhằm đáp ứng sự bùng nổ dữ liệu, giải quyết được nhược điểm của chuyển mạch kênh quang và là bước trung gian trước khi tiến tới chuyển mạch gói quang trong khi công nghệ chưa cho phép có mạng truyền tải toàn quang. Xuất phát từ thực tế trên nhóm chúng em đã chọn hướng nghiên cứu về chuyển mạch burst quang. Chuyên đề “Chuyển mạch burst quang” trình bày những vấn đề cơ bản nhất về chuyển mạch burst quang. Nội dung chuyên đề bao gồm:

Chương 1: Giới thiệu về chuyển mạch burst quang. Chương này sẽ giới thiệu về các công nghệ chuyển mạch quang chính là chuyển mạch kênh quang, chuyển mạch burst quang và chuyển mạch gói quang.
Chương 2: Các khía cạnh cơ bản của chuyển mạch burst quang. Nội dung chương 2 gồm có:
+Kiến trúc mạng OBS

+Tổ hợp burst: theo ngưỡng và dựa trên bộ định thời
+Các cơ chế báo hiệu: JET,JIT,TAG,TAW
+Các thuật toán sắp xếp kênh: với thuật toán hàng ngang (Hoziron) và lấp khoảng trống (Void Filling)
+Các giải pháp giải quyết tranh chấp: bộ đệm quang, chuyển đổi bước sóng , định tuyến chuyển hướng, phân đoạn burst.
Do giới hạn về mặt thời gian và kiến thức nên chuyên đề không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được những đóng góp từ thầy cô và các bạn để chuyên đề của nhóm được hoàn thiện hơn.