Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi - 1

Sau hơn một tháng nghiên cứu em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Tập đồ án này là kết quả ba năm học tập tại trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị Việt- Hàn – Khoa Tin Học Ứng Dụng – Chuyên Ngành Tin Học Viễn Thông và em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất của em đến tất cả các thầy cô giáo trong khoa, những người đã tận tâm, nhiệt tình giảng dạy tất cả các môn học để em có kiến thức để thực hiện tốt đề tài này.

Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Hữu Ái, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian qua.

Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn của mình đến gia đình, những người đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong việc học tập và động viên giúp đỡ em cố gắng làm tốt đề tài tốt nghiệp.

Sau cùng, là lời cảm ơn đến tất cả các bạn bè, các anh chị trong suốt quá trình học tập tại trường.


Đà Nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2013 Sinh viên


Hoàng Thị Ái

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU MẠNG THÔNG TIN QUANG 2

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 2

1.2. MẠNG QUANG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG 2

1.3. CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG 3

1.4. CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 4

1.5. NGHẼN TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 4

CHƯƠNG 2 MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 6

2.1. KIẾN TRÚC MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 6

2.1.1. Kiến trúc mạng OBS dạng mắc lưới 7

2.1.2. Kiến trúc mạng OBS dạng Vòng và Node 8

2.1.3. Hoạt động của bước sóng điều khiển 9

2.2. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 10

2.2.1. Thiết bị đầu cuối 10

2.2.2. Bộ khuếch đại quang 12

2.2.3. Bộ ghép kênh xen/rớt quang 12

2.2.4. Bộ kết nối chéo quang 13

2.3. QUÁ TRÌNH TẠO CHÙM 17

2.3.1. Cấu trúc khung của chùm 17

2.3.2. Giá trị offset của chùm 17

2.3.3. Hoạt động lớp OBS MAC 20

2.4. CÁC GIAO THỨC THIẾT LẬP KẾT NỐI 22

2.4.1. Tell And Go 22

2.4.2. Just In Time 23

2.4.3. Just Enough Time 24

2.5 CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN 25

2.5.1. Bộ đệm quang 25

2.5.2. Biến đổi bước sóng 27

2.5.3. Làm lệch hướng đi 27

CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG

OBS BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI 30

3.1. THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI 30

3.1.1. Tính toán tuyến lựa chọn 32

3.1.2. Phương pháp định tuyến làm lệch hướng đi 36

3.2. MỘT SỐ CÔNG THỨC VÀ CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN 40

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB 43

4.1. THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 43

4.2. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 43

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 50

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO xi

PHỤ LỤC xii

NHÂN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN xxvii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU


Tỉ số của độ dài chùm dữ liệu với độ dài gói điều khiển

Tốc độ tạo chùm trong khoảng ON (chùm/s)

Độ dài của chùm dữ liệu

i

Trạng thái hệ thống trong giới hạn lưu lượng nguồn trong

khoảng ON.( 0 i n )

n

Lưu lượng nguồn (offered load_ tải trọng yêu cầu)


t

Thời gian một gói điều khiển đến tại một node OBS trên

tuyến đến đích

n

Bước sóng

n0

Số nguồn tại khoảng ON mà hệ thống tạm thời xem như

quá tải


b

Tốc độ chặn có thể chịu được từ đầu cuối – đầu cuối trên

một tuyến

gb

Lượng bị chặn (block)

gb

Lượng bị chặn (block)

i

Thời gian mà tại tragj thái chùm trễ vượt quá kích thước

bộ đệm B (ms)

pi

Xác suất hệ thống ở trạng thái i

N s

số lượng nguồn kết hợp lúc bão hòa

PL

Xác suất chùm suy hao

Wij

Số lượng bước sóng cho liên kết ij

bij

Tốc độ chùm bị chặn

1/

Khoảng ON (ms)


S B

Kích thước chùm tối đa

RIP

Tốc độ đến trung bình của lưu lượng IP

(r)

Pn

Số lượng bộ nhận

(t)

Pn

Số lượng bộ truyền

Cb*

Cấu trúc kiểm tra để thõa b

Ch (count hop)

Cấu trúc kiêm tra trên cơ sở số lượng hop

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 88 trang tài liệu này.

Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi - 1

Giá trị offset ứng với giao thức có trễ đích ODD

OffsetJET

Giá trị offset ứng với giao thức JET

s d

k k

Lưu lượng chùm trung bình

tb,c

Giới hạn độ trễ của bộ đệm cho dịch vụ loại c

to,c

Thể hiện giới hạn lớn nhất lượng offset cho dịch vụ loại c

T ( s )

d

Thời gian thiết lập cấu hình chuyển mạch ở node đích

Td (P)

Trễ xử lí gói mào đầu chùm ở một node chuyển mạch

đích

Ti (P)

Trễ xử lí gói mào đầu chùm ở một node chuyển mạch

trung gian

TOXC

Lượng thời gian để OXC định hình cấu trúc chuyển mạch

để thiết lập kết nối từ ngõ vào đến ngõ ra

Toffset

Giá trị offset của một chum

TSetup

Lượng thời gian mà một node OBS phải mất để xử lí gói

điều khiển

TBQ

Thời gian trễ gặp phải trong khi kết hợp hàng đợi

TBO

Thời gian trễ gặp phải trong khi duy trì offset giữa gói

điều khiển và chum

TBA

Thời gian trễ gặp phải trong khi kết hợp chum

TMAC

Tổng thời gian trễ của gói ở lớp OBS WDM

OffsetODD

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT


ABT

Adaptive Block Transform

Biến đổi khối thích ứng

ACK

Acknowledge Character

Ký tự xác nhận

ADM

Adaptive Delta Modulation

Điều chế Delta thích ứng

ATM

Asynchronous Transfer Mode

Phương thức truyền dẫn không

đồng bộ

BA

Basic Access (ISDN)

Truy nhập cơ sở (ISDN)

CPG

Content Pearing Gateway

Cổng phối hợp các mạng nội

dung ngang cấp

CRC

Cyclic Redundancy Check

Kiểm tra độ dư vòng

DR

Delay Reservation

Sự định trễ

DRT

Diagnostic Rhyme Test

Đo kiểm hợp chuẩn đoán

DWDM

Dense Wavelength Division

Multiplexing

Ghép phân chia theo bước sóng

dày đặc

EDF

Erbium Doped Fiber

Sợi quang pha ion đất hiếm

erbium

FEC

Forward Error Correction

Sửa lỗi hướng tới

IP

Internet Protocol

Giao thức Internet

ITU-T

International Telecommunication Union-- Telecommunication

Standardization Bureau

Ban tiêu chuẩn hóa viễn thông trong Liên minh viễn thông quốc tế

JET

Just Enough Time

Giao thức chỉ cần đủ thời gian

JIT

Just In Time

Giao thức tức thời

MAC

Medium Access Control

Điều khiển hướng kết nối

MAN

Metropolitan Area Network

Mạng vùng đô thị

NACK

Negative Acknowledgment

Báo nhận từ chối

NOP

Number of Packet

Số lượng gói

O/E/O

Optical/Electrical/Optical

Biến đổi Quang – Điện – Quang

OADM

Optical Add/Drop Multiplexer

Bộ ghép kênh xen/rớt quang

OAM

Operations, Administration,

and Maintenance

Hoạt động, quản lý, và bảo

dưỡng

Optical Burst Switching

Chuyển mạch chùm quang

ODD

Only Destination Delay

Giao thức có trễ đích

FDL

Fiber Delay Line

Đường trễ sợi quang

ODL

Optical Delay Line

Đường trễ quang

OLT

Optical Line Termination

Kết cuối đường quang

OPS

Optical Packet Switching

Chuyển mạch gói quang

OSC

Optical Supervision Channel

Kênh giám sát quang

OXC

Optical Cross- Connect

Bộ kết nối chéo quang

PL

Payload Length

Độ dài tải trọng

PT

Payload Type

Loại tải trọng

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

SCU

Signalling System Control

Signal

Tín hiệu điều khiển hệ thống

báo hiệu

SDH

Synchronous Digital Hierarchy

Phân cấp số đồng bộ

SONET

Synchronous Optical Network

Mạng quang đồng bộ

TAG

Tell And Go

Giao thức gọi và truyền đi tức

thời

TDM

Time Division Multiplex

Ghép kênh phân chia theo thời

gian

WDM

Wavelength-Division

Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo bước

sóng

OBS

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ


Số hiệu hình

vẽ

Tên hình vẽ

Trang

1.1

Mạng quang định tuyến bước sóng

2

2.1

Mô hình mạng OBS dạng mắt lưới

7

2.2

Mô hình mạng OBS dạng Ring

8

2.3

Kiến trúc node chuyển mạch quang

9

2.4

Cấu trúc của khung điều khiển

10

2.5

Thiết bị đầu cuối

11

2.6

Sơ đồ bộ khuếch đại quang

12

2.7

Vai trò của OADM trong một mạng 3 node

13

2.8

Một OXC cung cấp nhiều chức năng chính trong

một mạng rộng

14

2.9

Các cách triển khai OXC

15

2.10

Sự cần thiết trong việc chuyển đổi bước sóng

16

2.11

Node mạng kết nối các bộ kết nối chéo lõi quang

và bộ kết

17

2.12

Cấu trúc khung của chum

17

2.13

Giá trị Offset trong giao thức JET

18

2.14

Giao diện MAC giữa các lớp IP và OBS

20

2.15

Minh họa các gói điều khiển đi từ router A và B

21

2.16

Giao thức JIT

23

2.17

Giao thức JET

24

2.18

Thuật toán giải quyết nghẽn sử dụng FDL

26

2.19

Biến đổi bước song

27

2.20

Làm lệch hướng đi

28

3.1

Cấu trúc mạng OBS với kĩ thuật làm lệch hướng đi

30

3.2

Lưu đồ thuật toán

31

3.3

a) Trường ưu tiên trong gói điều khiển

b) Lớp ưu tiên chùm ở ngõ vào

32

3.4

Ảnh hưởng của định lệch hướng

36

Phương pháp định lệch hướng

38

3.6

Một ví dụ cấu trúc kiểm tra

40

3.7

Lưu lượng ngõ vào tại nút nguồn

41

4.1

Sơ đồ mạng ảo

41

4.2

Kết quả khi không sử dụng FDL

43

4.3

Kết quả nếu FDL=10ms

43

4.4

Kết quả nếu FDL=50 ms

44

4.5

Kết quả so sánh

44

4.6

Kết quả khi 1/ α = 320 ms và 1/ β= 680 ms

45

4.7

Kết quả khi 1/ α = 300 ms và 1/ β= 700 ms

45

4.8

Kết quả khi 1/ α = 280 ms và 1/ β= 720 ms

46

4.9

Kết quả so sánh

47

4.10

Kết quả khi 1/ α = 320 ms và 1/ β= 680 ms

47

4.11

Kết quả khi 1/ α = 300 ms và 1/ β= 700 ms

48

4.12

Kết quả khi 1/ α= 280 ms và 1/ β= 720 ms

48

4.13

Kết quả so sánh

49

..... Xem trang tiếp theo?
⇦ Trang trước - Trang tiếp theo ⇨

Ngày đăng: 11/02/2023