- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
Numerous studies have been carried
Numerous studies have been carried out to quantify the benefits of wavelength conversion.61-63 These efforts employed either probabilistic models or they used deterministic algorithms on specific network topologies The studies indicate that the benefits are greater in a mesh network than in a ring or fully connected network.
To illustrate the effect of wavelength conversion we show a simple model that is based on standard series independent-link assumption commonly used in circuit-switched networks58.61.In this simplified example during a request for establishing a lightpatch connection between two stations ,the usage of a wavelength on a fiber is statistically independent of other fiber link and other wavelengths. Although this model tends to overestimate the probability that a wavelength is blocked along a path, it provides insight into the network performance improvement when using wavelength conversion.
Assume that there are H links (or hops) between two nodes that need to be connected, which we will call nodes A and B. Take the number of available wavelengths per fiber link to be F, and let ρ be the probability that a wavelength is used on any fiber link. Then since ρF is The expected number of busy wavelengths on any link ρ is a measure of the fiber utilization along the path.
First, consider a network with wavelength conversion In this case a connection request between nodes A and B is blocked if one of the H intervening fibers is the fiber is already supporting F independent sessions on different wavelengths. Thus, the probability P’b that the connection request from A to B is blocked is the probability that there is a fiber link in this path with all F wavelengths In use, SO that
P’b =1-(1- ρF)H
If q is the achievable utilization for a given blocking probability in network with wavelength conversion then
q =[1-(1-p’b)1/H]1/F ≈ (p’b/H)1/F
where the approximation holds for small values of p’b /H. Figure 13.32 shows the achievable utilization q for P’b = 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10 and 20 hops. The effect of path length small, and q rapidly approaches 1 as F becomes large.
Fig 13.32 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network using wavelength conversion (Reproduced with permission form Barry and Humblet61. IEEE, 1996)
Now consider a network without wavelength conversion. Here, a connection request between A and B can be honored only if there is a free wavelength; that is if there is a wavelength; that is if there is a wavelength that is unused on each of the H intervening fibers. Thus the probability Pb that the connection request from A to B is blocked is the probability that each wavelength is used on at least one of the H link, so that
Pb =[1-(1- ρ)H]F
Letting ρ be the achievable utilization for a given blocking probability in a network without wavelength conversion, then
P=1-(1-Pb 1/F) 1/H = -1/H In(1-pb1/F)
Where the approximation holds for large values of H and for Pb1/F not too close to unity . In this case the achievable utilization is inversely proportional to the number of hops H between A and B as one would expect. Figure 13.33 shows this effect. Analogous to Fig 13.32 this depicts the achievable utilization ρ for Pb= 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10, and 20 hops. In contrast to the previous case, here the effect of path length (i.e., the number of links) is dramatic.
Fig 13.33 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network not using wavelength conversion. (Reproduced with permission form Barry and Humblet61)
To measure the benefit of wavelength conversion, define the gain G=q/p to be the increase in fiber or wavelength utilization for the same blocking probability. Setting P’b=Pb in Eqs(13.18) and (13.20), we have
G=q/p=[1-(1-pb)1/H]1/F / 1-(1-Pb1/F)1/H
=H1-1/F * (Pb1/F/- In (1-Pb1/F))
As an example Fig 13.34 shows G as a function of F for H=5,10 and 20 links for a blocking probability of Pb= 10-3. This figure shows that as F increases, the gain increases and peaks at about F = H/2 The gain then slowly decreases, since large trunking networks are more efficient than small ones.
Fig 13.34 Increase in network utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability when wavelength conversion is used (Reproduced with permission from Barry and Humblet61 IEEE,1996.)
Wavelength Routing
To send information quickly and reliably across a network service providers use various techniques to establish a circuit-switched lightpath (this is, a temporary point-to-point optical; connection) between communicating end equipment. An OXC is a key element to set up express to set up express paths through intermediate nodes for this process. Since an OXC is a large complex switch it is used in extended mesh backbone network, where there is a heavy volume of traffic between nodes, to connect equipment such as SONET/SDH terminals, IP routes, and ROADMs In such a network then lightpath normally is set up for long periods of time. Depending on the desired service running between distant nodes, this time connection can range from minutes to months and even longer.
Lightpaths running from a source node to a destination node may traverse many fiber link segments along the route. At intermediate points along the connection route, the lightpaths may be switched between different links and sometimes the lightpath wavelength may need to be changed when entering another link segment. As noted in Sec.13.6.2 this wavelength conversion is necessary if two lightpaths entering some segment happen to happen to have the same wavelength.
The process of establishing a lightpath is called by various names such as wavelength routing optical circuit switching, or lightpath swiching. The more popular terms are wavelength routing and wavelength routed network (WRN). Many different static and dynamic approaches have been proposed and implemented for establishing a lightpath. Since a method for setting up a lightpath requires deciding which path to traverse and what wavelength to use, it involves a routing and wavelength assignment (RWA) procedure. In general the RWA problem is fairly complex and special software algorithms have been developed for solving it14,64-69
Optical Packet Switching
The success of electronic packet-switched network lies in their ability to achieve reliable high packet thoughputs and to adapt easily to traffic congestion and transmission link or node failures. Various studies have been undertaken to extent this capability to all-optical networks in which no O/E/O conversion takes place along a lightpath. In the concept to an optical packet switched (OPS) network. Use traffic is routed and transmitted thought the network in the form of optical packets along with in band control information that is contained in a specially formatted header or label70 . For OPS systems examined so far, the header processing and routing functions are carried out electronically and the switching of the optical payloads is done in the optical domain for each individual packet. This decoupling between header or label processing and payload switching allows the packets to be routed independent of payload bit rate, coding format, and packet length.
Optical label swapping (OLS) is a technique for realizing a practical OPS implementation70-74 In this procedure, optically formatted packets (which contain a standard IP header and an information payload as shown in Fig 13.35) first have an optical label attached to them before they enter the OPS network. Note that in some OPS schemes the wavelength used to transmit the label may be different form that used by the packet. When the payload-plus-label packet travels though an OPS network , the optical packet switches at intermediate nodes process only the optical header electronically. This is done to extract routing information for the packet and to determine other factors such as the wavelength on which the packet is being transmitted and the encapsulated payload. Since the payload remains in an optical format as it moves through, it may use any modulation scheme and may be encoded at a very high bit rate.
Fig 13.35 Optically formatted packet used for optical label swapping
Several methods have been examined in different network testbeds for creating and attaching a label to an optical packet and experiments have demonstrated label swapping at data rates of up to 40 and 160 Gb/s. The limitation of an OPS network is that the technology for creating practical optical buffers needs further development. Similar to other switching methodologies, these buffers are needed to store the optical packets temporarily during the time it takes to set up an output path though an intermediate optical packet switch and to resolve any port contentions that may arise between two or more incoming packets destined for the same output port. This technology can be circumvented though the optical burst switching concept described in the next section.
13.6.5 Optical Burst Switching
Optical burst switching was conceived to provide an efficient solution for sending high-speed bursty traffic over WDM networks75-82 Traffic is considered as being bursty if there are long idle times between the busy periods in which a large number of packets arrive form users. This format is typical of data traffic in contrast to voice traffic which is characterized by a more continuous bit stream nature. There are two advantages to OBS Fist it offers the high bandwidth and packet-sized granularity of optical packet switched networks without the need for complex optical buffering. Second. It provides the low packet-processing overhead that is characteristic of wavelength-routed networks. Thus the performance characteristic of O
To illustrate the effect of wavelength conversion we show a simple model that is based on standard series independent-link assumption commonly used in circuit-switched networks58.61.In this simplified example during a request for establishing a lightpatch connection between two stations ,the usage of a wavelength on a fiber is statistically independent of other fiber link and other wavelengths. Although this model tends to overestimate the probability that a wavelength is blocked along a path, it provides insight into the network performance improvement when using wavelength conversion.
Assume that there are H links (or hops) between two nodes that need to be connected, which we will call nodes A and B. Take the number of available wavelengths per fiber link to be F, and let ρ be the probability that a wavelength is used on any fiber link. Then since ρF is The expected number of busy wavelengths on any link ρ is a measure of the fiber utilization along the path.
First, consider a network with wavelength conversion In this case a connection request between nodes A and B is blocked if one of the H intervening fibers is the fiber is already supporting F independent sessions on different wavelengths. Thus, the probability P’b that the connection request from A to B is blocked is the probability that there is a fiber link in this path with all F wavelengths In use, SO that
P’b =1-(1- ρF)H
If q is the achievable utilization for a given blocking probability in network with wavelength conversion then
q =[1-(1-p’b)1/H]1/F ≈ (p’b/H)1/F
where the approximation holds for small values of p’b /H. Figure 13.32 shows the achievable utilization q for P’b = 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10 and 20 hops. The effect of path length small, and q rapidly approaches 1 as F becomes large.
Fig 13.32 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network using wavelength conversion (Reproduced with permission form Barry and Humblet61. IEEE, 1996)
Now consider a network without wavelength conversion. Here, a connection request between A and B can be honored only if there is a free wavelength; that is if there is a wavelength; that is if there is a wavelength that is unused on each of the H intervening fibers. Thus the probability Pb that the connection request from A to B is blocked is the probability that each wavelength is used on at least one of the H link, so that
Pb =[1-(1- ρ)H]F
Letting ρ be the achievable utilization for a given blocking probability in a network without wavelength conversion, then
P=1-(1-Pb 1/F) 1/H = -1/H In(1-pb1/F)
Where the approximation holds for large values of H and for Pb1/F not too close to unity . In this case the achievable utilization is inversely proportional to the number of hops H between A and B as one would expect. Figure 13.33 shows this effect. Analogous to Fig 13.32 this depicts the achievable utilization ρ for Pb= 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10, and 20 hops. In contrast to the previous case, here the effect of path length (i.e., the number of links) is dramatic.
Fig 13.33 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network not using wavelength conversion. (Reproduced with permission form Barry and Humblet61)
To measure the benefit of wavelength conversion, define the gain G=q/p to be the increase in fiber or wavelength utilization for the same blocking probability. Setting P’b=Pb in Eqs(13.18) and (13.20), we have
G=q/p=[1-(1-pb)1/H]1/F / 1-(1-Pb1/F)1/H
=H1-1/F * (Pb1/F/- In (1-Pb1/F))
As an example Fig 13.34 shows G as a function of F for H=5,10 and 20 links for a blocking probability of Pb= 10-3. This figure shows that as F increases, the gain increases and peaks at about F = H/2 The gain then slowly decreases, since large trunking networks are more efficient than small ones.
Fig 13.34 Increase in network utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability when wavelength conversion is used (Reproduced with permission from Barry and Humblet61 IEEE,1996.)
Wavelength Routing
To send information quickly and reliably across a network service providers use various techniques to establish a circuit-switched lightpath (this is, a temporary point-to-point optical; connection) between communicating end equipment. An OXC is a key element to set up express to set up express paths through intermediate nodes for this process. Since an OXC is a large complex switch it is used in extended mesh backbone network, where there is a heavy volume of traffic between nodes, to connect equipment such as SONET/SDH terminals, IP routes, and ROADMs In such a network then lightpath normally is set up for long periods of time. Depending on the desired service running between distant nodes, this time connection can range from minutes to months and even longer.
Lightpaths running from a source node to a destination node may traverse many fiber link segments along the route. At intermediate points along the connection route, the lightpaths may be switched between different links and sometimes the lightpath wavelength may need to be changed when entering another link segment. As noted in Sec.13.6.2 this wavelength conversion is necessary if two lightpaths entering some segment happen to happen to have the same wavelength.
The process of establishing a lightpath is called by various names such as wavelength routing optical circuit switching, or lightpath swiching. The more popular terms are wavelength routing and wavelength routed network (WRN). Many different static and dynamic approaches have been proposed and implemented for establishing a lightpath. Since a method for setting up a lightpath requires deciding which path to traverse and what wavelength to use, it involves a routing and wavelength assignment (RWA) procedure. In general the RWA problem is fairly complex and special software algorithms have been developed for solving it14,64-69
Optical Packet Switching
The success of electronic packet-switched network lies in their ability to achieve reliable high packet thoughputs and to adapt easily to traffic congestion and transmission link or node failures. Various studies have been undertaken to extent this capability to all-optical networks in which no O/E/O conversion takes place along a lightpath. In the concept to an optical packet switched (OPS) network. Use traffic is routed and transmitted thought the network in the form of optical packets along with in band control information that is contained in a specially formatted header or label70 . For OPS systems examined so far, the header processing and routing functions are carried out electronically and the switching of the optical payloads is done in the optical domain for each individual packet. This decoupling between header or label processing and payload switching allows the packets to be routed independent of payload bit rate, coding format, and packet length.
Optical label swapping (OLS) is a technique for realizing a practical OPS implementation70-74 In this procedure, optically formatted packets (which contain a standard IP header and an information payload as shown in Fig 13.35) first have an optical label attached to them before they enter the OPS network. Note that in some OPS schemes the wavelength used to transmit the label may be different form that used by the packet. When the payload-plus-label packet travels though an OPS network , the optical packet switches at intermediate nodes process only the optical header electronically. This is done to extract routing information for the packet and to determine other factors such as the wavelength on which the packet is being transmitted and the encapsulated payload. Since the payload remains in an optical format as it moves through, it may use any modulation scheme and may be encoded at a very high bit rate.
Fig 13.35 Optically formatted packet used for optical label swapping
Several methods have been examined in different network testbeds for creating and attaching a label to an optical packet and experiments have demonstrated label swapping at data rates of up to 40 and 160 Gb/s. The limitation of an OPS network is that the technology for creating practical optical buffers needs further development. Similar to other switching methodologies, these buffers are needed to store the optical packets temporarily during the time it takes to set up an output path though an intermediate optical packet switch and to resolve any port contentions that may arise between two or more incoming packets destined for the same output port. This technology can be circumvented though the optical burst switching concept described in the next section.
13.6.5 Optical Burst Switching
Optical burst switching was conceived to provide an efficient solution for sending high-speed bursty traffic over WDM networks75-82 Traffic is considered as being bursty if there are long idle times between the busy periods in which a large number of packets arrive form users. This format is typical of data traffic in contrast to voice traffic which is characterized by a more continuous bit stream nature. There are two advantages to OBS Fist it offers the high bandwidth and packet-sized granularity of optical packet switched networks without the need for complex optical buffering. Second. It provides the low packet-processing overhead that is characteristic of wavelength-routed networks. Thus the performance characteristic of O
0/5000
ศึกษาจำนวนมากมีการดำเนินการวัดปริมาณของความยาวคลื่น conversion.61-63 ความพยายามเหล่านี้จ้างรุ่น probabilistic ใด หรือจะใช้อัลกอริทึม deterministic โทเครือข่ายการศึกษาบ่งชี้ว่า ประโยชน์ได้มากกว่าในเครือข่ายตาข่ายมากกว่าในแหวน หรือเชื่อมต่อเครือข่ายทั้งหมด
เพื่อแสดงผลของการแปลงความยาวคลื่นที่เราแสดงแบบเรียบง่ายที่อยู่อัสสัมชัญอิสระเชื่อมโยงชุดมาตรฐานที่ใช้ในการสลับวงจร networks58.61.In อย่างนี้ง่ายในระหว่างการร้องขอสำหรับการเชื่อม lightpatch ระหว่างสองสถานี การใช้ความยาวคลื่นบนเส้นใยได้เป็นอิสระทางสถิติอื่น ๆ เชื่อมโยงใยและความยาวคลื่นอื่น ๆ แม้ว่ารูปแบบนี้มีแนวโน้มจะ overestimate ความน่าเป็นที่ความยาวคลื่นที่ถูไปตามเส้นทาง ให้เข้าใจในการปรับปรุงประสิทธิภาพเครือข่ายเมื่อใช้แปลงความยาวคลื่น
สมมติว่า มีการเชื่อมโยง (หรือข้าม) ระหว่างสองโหนดที่ต้องการเชื่อมต่อ ซึ่งเราจะเรียกโหนด A และ b มีจำนวนความยาวคลื่นที่ใช้ต่อเชื่อมโยงใยให้ F และให้ρเป็นความน่าเป็นที่ความยาวคลื่นที่ใช้ในการเชื่อมโยงใย แล้ว ρF เป็น จำนวนความยาวคลื่นที่ว่างบน ใด ๆ เชื่อมโยงρเท่าวัดใช้ประโยชน์เส้นใยตาม path.
ครั้งแรก พิจารณาเครือข่ายที่ มีการแปลงความยาวคลื่นในกรณีนี้การร้องขอการเชื่อมต่อระหว่างโหนด A และ B ถูหาก H อยู่ระหว่างกลางเส้นใยเป็นเส้นใยมีแล้วสนับสนุน F อิสระรอบบนความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ดังนั้น probability P'b ว่า บล็อคคำขอเชื่อมต่อจาก A ไป B คือ ความเป็นไปได้ว่า มีการเชื่อมโยงใยในเส้นทางนี้มีความยาวคลื่น F ทั้งหมดใช้ ให้
P'b = 1- (1-ρF) H
ถ้า q ใช้ประโยชน์ทำได้ในความน่าเป็นบล็อกกำหนดในเครือข่ายที่มีความยาวคลื่นแล้วแปลง
q = [1 - 1 (1-p'b) / H] ≈ 1/F (p'b/H) 1/F
เก็บที่ประมาณการสำหรับค่าขนาดเล็กของ p'b /H. รูป 13.32 แสดง q ใช้ประโยชน์ทำได้ P'b = 10-3 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ H = 5, 10 และ 20 ข้าม ผลของความยาวเส้นทางเล็ก และคิวยื่น 1 ให้อย่างรวดเร็วเป็น F กลายเป็นขนาดใหญ่ขึ้น
ฟิก 13ใช้ความยาวคลื่นทำได้ 32 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ 10-3 บล็อกความน่าเป็นในเครือข่ายโดยใช้การแปลงความยาวคลื่น (Reproduced ด้วยสิทธิ์แบบฟอร์ม Barry และ Humblet61 IEEE, 1996)
ตอนนี้ พิจารณาเครือข่ายโดยไม่ต้องแปลงความยาวคลื่น ที่นี่ การร้องขอการเชื่อมต่อระหว่าง A และ B สามารถจะจ่ายเงินเมื่อมีความยาวคลื่นฟรี นั่นคือถ้ามีความยาวคลื่น นั่นคือถ้ามีความยาวคลื่นที่ใช้ในแต่ละเส้นใยอยู่ระหว่างกลางของ H ความเป็นไปได้ว่า มีใช้แต่ละความยาวคลื่นน้อยหนึ่งลิงค์ H จึงน่า Pb ที่ร้องขอการเชื่อมต่อจาก A ไป B จะถูกบล็อคให้
Pb = [1- (1-ρ) H] F
ให้ρจะใช้ประโยชน์ทำได้ความน่าเป็นบล็อกกำหนดในเครือข่ายโดยไม่ต้องแปลงความยาวคลื่น แล้ว
P = 1- (1 1 Pb F) 1/H = -1/H In(1-pb1/F)
ซึ่งประมาณการเก็บสำหรับขนาดใหญ่ค่า H และ Pb1/F ไม่ปิดความสามัคคี ในกรณีนี้ ใช้ทำได้เป็นสัดส่วน inversely กับจำนวนฮ็อพ H ระหว่าง A และ B เป็นหนึ่งจะคาดหวัง รูปที่ 1333 แสดงลักษณะนี้ คล้ายคลึงกับ 13.32 ฟิกนี้มีภาพρใช้ประโยชน์ทำได้สำหรับ Pb = 10-3 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ H = 5, 10 และ 20 ข้าม ตรงข้ามกับกรณีก่อนหน้านี้ ผลของความยาวเส้นทาง (เช่น จำนวนของลิงค์) เป็นอย่างมากด้วย
ฟิก 13ใช้ความยาวคลื่นทำได้ 33 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ 10-3 บล็อกความน่าเป็นในเครือข่ายที่ไม่ได้ใช้แปลงความยาวคลื่น (ทำซ้ำ ด้วยแบบฟอร์มการอนุญาต Barry และ Humblet61)
วัดสวัสดิการของการแปลงความยาวคลื่น กำหนดกำไร G = q/p จะ เพิ่มไฟเบอร์หรือความยาวคลื่นใช้ความน่าเป็นบล็อกเดียวกับ ตั้งค่า P'b = Pb ใน Eqs (1318) และ (13.20), เรามี
G = q/p = [1- (1 pb) 1/H] 1/F / 1-1 (1-Pb1/F) / H
= H1-1/F * (Pb1/F / - (1-Pb1/F))
ตามตัวอย่าง 13.34 ฟิกแสดง G เป็นฟังก์ชัน F สำหรับ H = 5, 10 และ 20 ลิงค์ความน่าเป็นบล็อกของ Pb = 10-3 รูปนี้แสดงว่า เป็น F เพิ่ม กำไรเพิ่ม และยอดที่เกี่ยวกับ F = H/2 กำไรแล้วช้าลด ตั้งแต่เครือข่ายขนาดใหญ่ trunking มากกว่าคนเล็ก
เพิ่มฟิก 13.34 การใช้เครือข่ายเป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ 10-3 บล็อกความน่าเป็นเมื่อใช้แปลงความยาวคลื่น (ทำซ้ำได้รับอนุญาตจาก Barry และ Humblet61 IEEE, 1996)
ความยาวคลื่นสาย
การส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว และได้ ผ่านเครือข่าย ผู้ให้บริการใช้เทคนิคต่าง ๆ เพื่อสร้าง lightpath สลับวงจรที่ (นี้คือ แบบชั่วคราวแบบจุดต่อจุดแสง เชื่อมต่อ) ระหว่างอุปกรณ์สิ้นสุดการสื่อสาร OXC เป็นองค์ประกอบสำคัญการตั้งค่าด่วนที่ตั้งเส้นทางด่วนผ่านโหนกลางสำหรับกระบวนการนี้ เนื่องจาก OXC สลับซับซ้อนขนาดใหญ่ที่มีใช้ตาข่ายขยายเครือข่ายแกนหลัก มีเสียงหนักจราจรระหว่างโหน การเชื่อมต่ออุปกรณ์เช่นเทอร์มินัล SONET/SDH เส้นทางของ IP และ ROADMs ในเครือข่ายแล้ว lightpath ตามปกติถูกตั้งค่าสำหรับระยะเวลานาน กับต้องทำงานระหว่างโหนระยะไกล เชื่อมต่อเวลานี้สามารถช่วงจากเดือน และแม้อีกต่อไป.
Lightpaths ที่ใช้จากแหล่งโหนไปโหนปลายทางอาจข้ามเซ็กเมนต์ที่เชื่อมโยงใยหลายตามกระบวนการผลิตได้ ที่กลางจุดตามเส้นทางการเชื่อมต่อ อาจสลับ lightpaths ในระหว่างการเชื่อมโยงที่แตกต่างกัน และบางครั้งความยาวคลื่น lightpath อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนเมื่อป้อนส่วนเชื่อมโยงอื่น ใน Sec.13.6.2 การแปลงค่าความยาวคลื่นนี้มีความจำเป็นหากป้อนบางเซ็กเมนต์ lightpaths สองเกิดขึ้นที่ เกิดขึ้นจะ มีความยาวคลื่นเดียวกัน
ขั้นตอนการสร้างมี lightpath ถูกเรียก ด้วยชื่อต่าง ๆ เช่นความยาวคลื่นสายแสงวงจรสลับ lightpath swiching เงื่อนไขนิยมมากขึ้นมีการกำหนดเส้นทางความยาวคลื่นและความยาวคลื่นที่กำหนดเส้นทางเครือข่าย (WRN) มีการเสนอ และดำเนินการสร้างมี lightpath หลายอื่นคงที่ และแบบไดนามิกวิธี เนื่องจากวิธีการตั้งค่ามี lightpath ต้องตัดสินใจว่า เส้นทางใดเพื่อข้ามและความยาวคลื่นใดใช้ มันเกี่ยวข้องกับกระบวนงาน (RWA) การกำหนดเส้นทางและความยาวคลื่น โดยทั่วไป ปัญหา RWA จะค่อนข้างซับซ้อน และได้รับการพัฒนาอัลกอริทึมซอฟต์แวร์พิเศษสำหรับการแก้ it14, 64-69
แสงตสวิ
ความสำเร็จของเครือข่ายเปลี่ยนแพ็คเก็ตอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในขีดความสามารถ เพื่อให้ thoughputs แพคเก็ตสูงเชื่อถือได้ และปรับได้ง่ายการจราจรแออัดและส่งลิงค์หรือโหนล้มเหลว ศึกษาต่าง ๆ มีการดำเนินการเครือข่ายออปติในที่ไม่มี O/E/O การแปลงนี้สามารถเกิดขึ้นตาม lightpath เป็นขอบเขต ในแนวคิดการแพคเก็ตการแสงสลับเครือข่าย (OPS) ใช้การจราจรจะถูกส่ง และนำส่งคิดเครือข่ายในรูปแบบของแพ็คเก็ตออปติคอลพร้อมในวงควบคุมข้อมูลที่มีอยู่ในหัวข้อรูปแบบพิเศษหรือ label70 ตรวจสอบเพื่อห่างไกล ระบบ OPS การประมวลผลส่วนหน้าและสายงานการผลิตฟังก์ชันจะดำเนินการทางอิเล็กทรอนิกส์ และสลับของ payloads แสงเสร็จในโดเมนแต่ละแพ็กเก็ตแต่ละแสง นี้สัญญาณ decoupling ระหว่างหัวกระดาษหรือป้ายชื่อการประมวลผลและส่วนของข้อมูลของสลับทำให้แพคเก็ตจะถูกส่งขึ้นอยู่กับส่วนของข้อมูลของอัตราบิต โค้ดรูป และแพคเก็ตความยาว
ป้ายแสงสลับ (OLS) เป็นเทคนิคสำหรับการตระหนักถึงการปฏิบัติ OPS implementation70-74 ในขั้นตอนนี้ แพคเก็ต optically รูปแบบ (ซึ่งประกอบด้วยมาตรฐาน IP ส่วนหัวและส่วนของข้อมูลข้อมูลที่แสดงในฟิก 13.35) ก่อนมีการป้ายแสงที่แนบไปก่อนเข้าเครือข่าย OPS หมายเหตุว่าในบาง OPS แบบแผนชุดที่ความยาวคลื่นที่ใช้ในการส่งป้ายชื่อ อาจจะแตกต่างแบบที่ใช้ โดยแพคเก็ตได้ เมื่อป้ายชื่อบวกส่วนของข้อมูลของแพคเก็ตเดินทางแม้ว่าเครือข่ายการ OPS แพคเก็ตแสงสลับที่กระบวนการโหนกลางเฉพาะหัวแสงอิเล็กทรอนิกส์ นี้จะทำ การดึงข้อมูลสายงานการผลิตสำหรับแพคเก็ต และกำหนดปัจจัยอื่น ๆ เช่นความยาวคลื่นที่ในซึ่งแพคเก็ตจะถูกส่งและสรุปสิ่งที่เตรียมไว้ เนื่องจากสิ่งที่เตรียมไว้ยังคงอยู่ในรูปแบบแสงมันเคลื่อนที่ผ่าน อาจใช้โครงร่างเอ็มใด ๆ และอาจเข้าที่อัตราบิตสูงมากการ
ฟิก 1335 รูปแบบแพ็คเก็ตที่ใช้สำหรับเปลี่ยนป้ายชื่อแสง optically
วิธีการต่าง ๆ ได้ถูกตรวจสอบใน testbeds เครือข่ายที่แตกต่างกันสำหรับการสร้าง และการแนบป้ายชื่อกับแพคเก็ตการแสง และทดลองได้แสดงให้เห็นว่าป้ายสลับราคาข้อมูลของถึง 40 และ 160 Gb/s ข้อจำกัดของเครือข่าย OPS คือ เทคโนโลยีสำหรับการสร้างบัฟเฟอร์ปฏิบัติแสงต้องพัฒนาเพิ่มเติมว่า เช่นเดียวกับวิธีอื่น ๆ สลับ บัฟเฟอร์เหล่านี้เป็นการเก็บแพคเก็ตแสงชั่วคราวในระหว่างเวลาใช้ เพื่อตั้งค่าเส้นทางการส่งออกแม้ว่าการสลับกลุ่มกลางแสง และแก้ไข contentions พอร์ตใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสองคน หรือมากกว่าเข้ามาเก็ตกำหนดไว้สำหรับพอร์ตแสดงผลเดียวกัน เทคโนโลยีนี้ได้คนนั้นแม้ว่าระเบิดแสงที่เปลี่ยนแนวคิดที่อธิบายไว้ในหน้าส่วน
13.6.5 สลับระเบิดแสง
ระเบิดแสงสลับที่รู้สึกให้ถือในโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสำหรับส่ง bursty จราจรความเร็วสูงผ่านจราจร networks75-82 WDM เป็น bursty ถ้ามีเวลาว่างยาวช่วงว่างของแพ็คเก็ตมาถึงผู้ใช้แบบฟอร์ม รูปแบบนี้เป็นปกติของข้อมูลจราจรตรงข้ามเสียงจราจรซึ่งเป็นลักษณะตามธรรมชาติกระแสข้อมูลของบิตมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง มีข้อดีสองกำปั้น OBS แบนด์วิดท์สูงและส่วนประกอบของขนาดแพ็คเก็ตของแพคเก็ตแสงสลับเครือข่ายโดยไม่ต้องกำหนดบัฟเฟอร์แสงซับซ้อน วินาที มีค่าโสหุ้ยต่ำการประมวลผลแพคเก็ตที่เป็นลักษณะของเครือข่ายกำหนดเส้นทางความยาวคลื่น ดังนั้นประสิทธิภาพการทำงานลักษณะของ O
เพื่อแสดงผลของการแปลงความยาวคลื่นที่เราแสดงแบบเรียบง่ายที่อยู่อัสสัมชัญอิสระเชื่อมโยงชุดมาตรฐานที่ใช้ในการสลับวงจร networks58.61.In อย่างนี้ง่ายในระหว่างการร้องขอสำหรับการเชื่อม lightpatch ระหว่างสองสถานี การใช้ความยาวคลื่นบนเส้นใยได้เป็นอิสระทางสถิติอื่น ๆ เชื่อมโยงใยและความยาวคลื่นอื่น ๆ แม้ว่ารูปแบบนี้มีแนวโน้มจะ overestimate ความน่าเป็นที่ความยาวคลื่นที่ถูไปตามเส้นทาง ให้เข้าใจในการปรับปรุงประสิทธิภาพเครือข่ายเมื่อใช้แปลงความยาวคลื่น
สมมติว่า มีการเชื่อมโยง (หรือข้าม) ระหว่างสองโหนดที่ต้องการเชื่อมต่อ ซึ่งเราจะเรียกโหนด A และ b มีจำนวนความยาวคลื่นที่ใช้ต่อเชื่อมโยงใยให้ F และให้ρเป็นความน่าเป็นที่ความยาวคลื่นที่ใช้ในการเชื่อมโยงใย แล้ว ρF เป็น จำนวนความยาวคลื่นที่ว่างบน ใด ๆ เชื่อมโยงρเท่าวัดใช้ประโยชน์เส้นใยตาม path.
ครั้งแรก พิจารณาเครือข่ายที่ มีการแปลงความยาวคลื่นในกรณีนี้การร้องขอการเชื่อมต่อระหว่างโหนด A และ B ถูหาก H อยู่ระหว่างกลางเส้นใยเป็นเส้นใยมีแล้วสนับสนุน F อิสระรอบบนความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ดังนั้น probability P'b ว่า บล็อคคำขอเชื่อมต่อจาก A ไป B คือ ความเป็นไปได้ว่า มีการเชื่อมโยงใยในเส้นทางนี้มีความยาวคลื่น F ทั้งหมดใช้ ให้
P'b = 1- (1-ρF) H
ถ้า q ใช้ประโยชน์ทำได้ในความน่าเป็นบล็อกกำหนดในเครือข่ายที่มีความยาวคลื่นแล้วแปลง
q = [1 - 1 (1-p'b) / H] ≈ 1/F (p'b/H) 1/F
เก็บที่ประมาณการสำหรับค่าขนาดเล็กของ p'b /H. รูป 13.32 แสดง q ใช้ประโยชน์ทำได้ P'b = 10-3 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ H = 5, 10 และ 20 ข้าม ผลของความยาวเส้นทางเล็ก และคิวยื่น 1 ให้อย่างรวดเร็วเป็น F กลายเป็นขนาดใหญ่ขึ้น
ฟิก 13ใช้ความยาวคลื่นทำได้ 32 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ 10-3 บล็อกความน่าเป็นในเครือข่ายโดยใช้การแปลงความยาวคลื่น (Reproduced ด้วยสิทธิ์แบบฟอร์ม Barry และ Humblet61 IEEE, 1996)
ตอนนี้ พิจารณาเครือข่ายโดยไม่ต้องแปลงความยาวคลื่น ที่นี่ การร้องขอการเชื่อมต่อระหว่าง A และ B สามารถจะจ่ายเงินเมื่อมีความยาวคลื่นฟรี นั่นคือถ้ามีความยาวคลื่น นั่นคือถ้ามีความยาวคลื่นที่ใช้ในแต่ละเส้นใยอยู่ระหว่างกลางของ H ความเป็นไปได้ว่า มีใช้แต่ละความยาวคลื่นน้อยหนึ่งลิงค์ H จึงน่า Pb ที่ร้องขอการเชื่อมต่อจาก A ไป B จะถูกบล็อคให้
Pb = [1- (1-ρ) H] F
ให้ρจะใช้ประโยชน์ทำได้ความน่าเป็นบล็อกกำหนดในเครือข่ายโดยไม่ต้องแปลงความยาวคลื่น แล้ว
P = 1- (1 1 Pb F) 1/H = -1/H In(1-pb1/F)
ซึ่งประมาณการเก็บสำหรับขนาดใหญ่ค่า H และ Pb1/F ไม่ปิดความสามัคคี ในกรณีนี้ ใช้ทำได้เป็นสัดส่วน inversely กับจำนวนฮ็อพ H ระหว่าง A และ B เป็นหนึ่งจะคาดหวัง รูปที่ 1333 แสดงลักษณะนี้ คล้ายคลึงกับ 13.32 ฟิกนี้มีภาพρใช้ประโยชน์ทำได้สำหรับ Pb = 10-3 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ H = 5, 10 และ 20 ข้าม ตรงข้ามกับกรณีก่อนหน้านี้ ผลของความยาวเส้นทาง (เช่น จำนวนของลิงค์) เป็นอย่างมากด้วย
ฟิก 13ใช้ความยาวคลื่นทำได้ 33 เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ 10-3 บล็อกความน่าเป็นในเครือข่ายที่ไม่ได้ใช้แปลงความยาวคลื่น (ทำซ้ำ ด้วยแบบฟอร์มการอนุญาต Barry และ Humblet61)
วัดสวัสดิการของการแปลงความยาวคลื่น กำหนดกำไร G = q/p จะ เพิ่มไฟเบอร์หรือความยาวคลื่นใช้ความน่าเป็นบล็อกเดียวกับ ตั้งค่า P'b = Pb ใน Eqs (1318) และ (13.20), เรามี
G = q/p = [1- (1 pb) 1/H] 1/F / 1-1 (1-Pb1/F) / H
= H1-1/F * (Pb1/F / - (1-Pb1/F))
ตามตัวอย่าง 13.34 ฟิกแสดง G เป็นฟังก์ชัน F สำหรับ H = 5, 10 และ 20 ลิงค์ความน่าเป็นบล็อกของ Pb = 10-3 รูปนี้แสดงว่า เป็น F เพิ่ม กำไรเพิ่ม และยอดที่เกี่ยวกับ F = H/2 กำไรแล้วช้าลด ตั้งแต่เครือข่ายขนาดใหญ่ trunking มากกว่าคนเล็ก
เพิ่มฟิก 13.34 การใช้เครือข่ายเป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นสำหรับ 10-3 บล็อกความน่าเป็นเมื่อใช้แปลงความยาวคลื่น (ทำซ้ำได้รับอนุญาตจาก Barry และ Humblet61 IEEE, 1996)
ความยาวคลื่นสาย
การส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว และได้ ผ่านเครือข่าย ผู้ให้บริการใช้เทคนิคต่าง ๆ เพื่อสร้าง lightpath สลับวงจรที่ (นี้คือ แบบชั่วคราวแบบจุดต่อจุดแสง เชื่อมต่อ) ระหว่างอุปกรณ์สิ้นสุดการสื่อสาร OXC เป็นองค์ประกอบสำคัญการตั้งค่าด่วนที่ตั้งเส้นทางด่วนผ่านโหนกลางสำหรับกระบวนการนี้ เนื่องจาก OXC สลับซับซ้อนขนาดใหญ่ที่มีใช้ตาข่ายขยายเครือข่ายแกนหลัก มีเสียงหนักจราจรระหว่างโหน การเชื่อมต่ออุปกรณ์เช่นเทอร์มินัล SONET/SDH เส้นทางของ IP และ ROADMs ในเครือข่ายแล้ว lightpath ตามปกติถูกตั้งค่าสำหรับระยะเวลานาน กับต้องทำงานระหว่างโหนระยะไกล เชื่อมต่อเวลานี้สามารถช่วงจากเดือน และแม้อีกต่อไป.
Lightpaths ที่ใช้จากแหล่งโหนไปโหนปลายทางอาจข้ามเซ็กเมนต์ที่เชื่อมโยงใยหลายตามกระบวนการผลิตได้ ที่กลางจุดตามเส้นทางการเชื่อมต่อ อาจสลับ lightpaths ในระหว่างการเชื่อมโยงที่แตกต่างกัน และบางครั้งความยาวคลื่น lightpath อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนเมื่อป้อนส่วนเชื่อมโยงอื่น ใน Sec.13.6.2 การแปลงค่าความยาวคลื่นนี้มีความจำเป็นหากป้อนบางเซ็กเมนต์ lightpaths สองเกิดขึ้นที่ เกิดขึ้นจะ มีความยาวคลื่นเดียวกัน
ขั้นตอนการสร้างมี lightpath ถูกเรียก ด้วยชื่อต่าง ๆ เช่นความยาวคลื่นสายแสงวงจรสลับ lightpath swiching เงื่อนไขนิยมมากขึ้นมีการกำหนดเส้นทางความยาวคลื่นและความยาวคลื่นที่กำหนดเส้นทางเครือข่าย (WRN) มีการเสนอ และดำเนินการสร้างมี lightpath หลายอื่นคงที่ และแบบไดนามิกวิธี เนื่องจากวิธีการตั้งค่ามี lightpath ต้องตัดสินใจว่า เส้นทางใดเพื่อข้ามและความยาวคลื่นใดใช้ มันเกี่ยวข้องกับกระบวนงาน (RWA) การกำหนดเส้นทางและความยาวคลื่น โดยทั่วไป ปัญหา RWA จะค่อนข้างซับซ้อน และได้รับการพัฒนาอัลกอริทึมซอฟต์แวร์พิเศษสำหรับการแก้ it14, 64-69
แสงตสวิ
ความสำเร็จของเครือข่ายเปลี่ยนแพ็คเก็ตอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในขีดความสามารถ เพื่อให้ thoughputs แพคเก็ตสูงเชื่อถือได้ และปรับได้ง่ายการจราจรแออัดและส่งลิงค์หรือโหนล้มเหลว ศึกษาต่าง ๆ มีการดำเนินการเครือข่ายออปติในที่ไม่มี O/E/O การแปลงนี้สามารถเกิดขึ้นตาม lightpath เป็นขอบเขต ในแนวคิดการแพคเก็ตการแสงสลับเครือข่าย (OPS) ใช้การจราจรจะถูกส่ง และนำส่งคิดเครือข่ายในรูปแบบของแพ็คเก็ตออปติคอลพร้อมในวงควบคุมข้อมูลที่มีอยู่ในหัวข้อรูปแบบพิเศษหรือ label70 ตรวจสอบเพื่อห่างไกล ระบบ OPS การประมวลผลส่วนหน้าและสายงานการผลิตฟังก์ชันจะดำเนินการทางอิเล็กทรอนิกส์ และสลับของ payloads แสงเสร็จในโดเมนแต่ละแพ็กเก็ตแต่ละแสง นี้สัญญาณ decoupling ระหว่างหัวกระดาษหรือป้ายชื่อการประมวลผลและส่วนของข้อมูลของสลับทำให้แพคเก็ตจะถูกส่งขึ้นอยู่กับส่วนของข้อมูลของอัตราบิต โค้ดรูป และแพคเก็ตความยาว
ป้ายแสงสลับ (OLS) เป็นเทคนิคสำหรับการตระหนักถึงการปฏิบัติ OPS implementation70-74 ในขั้นตอนนี้ แพคเก็ต optically รูปแบบ (ซึ่งประกอบด้วยมาตรฐาน IP ส่วนหัวและส่วนของข้อมูลข้อมูลที่แสดงในฟิก 13.35) ก่อนมีการป้ายแสงที่แนบไปก่อนเข้าเครือข่าย OPS หมายเหตุว่าในบาง OPS แบบแผนชุดที่ความยาวคลื่นที่ใช้ในการส่งป้ายชื่อ อาจจะแตกต่างแบบที่ใช้ โดยแพคเก็ตได้ เมื่อป้ายชื่อบวกส่วนของข้อมูลของแพคเก็ตเดินทางแม้ว่าเครือข่ายการ OPS แพคเก็ตแสงสลับที่กระบวนการโหนกลางเฉพาะหัวแสงอิเล็กทรอนิกส์ นี้จะทำ การดึงข้อมูลสายงานการผลิตสำหรับแพคเก็ต และกำหนดปัจจัยอื่น ๆ เช่นความยาวคลื่นที่ในซึ่งแพคเก็ตจะถูกส่งและสรุปสิ่งที่เตรียมไว้ เนื่องจากสิ่งที่เตรียมไว้ยังคงอยู่ในรูปแบบแสงมันเคลื่อนที่ผ่าน อาจใช้โครงร่างเอ็มใด ๆ และอาจเข้าที่อัตราบิตสูงมากการ
ฟิก 1335 รูปแบบแพ็คเก็ตที่ใช้สำหรับเปลี่ยนป้ายชื่อแสง optically
วิธีการต่าง ๆ ได้ถูกตรวจสอบใน testbeds เครือข่ายที่แตกต่างกันสำหรับการสร้าง และการแนบป้ายชื่อกับแพคเก็ตการแสง และทดลองได้แสดงให้เห็นว่าป้ายสลับราคาข้อมูลของถึง 40 และ 160 Gb/s ข้อจำกัดของเครือข่าย OPS คือ เทคโนโลยีสำหรับการสร้างบัฟเฟอร์ปฏิบัติแสงต้องพัฒนาเพิ่มเติมว่า เช่นเดียวกับวิธีอื่น ๆ สลับ บัฟเฟอร์เหล่านี้เป็นการเก็บแพคเก็ตแสงชั่วคราวในระหว่างเวลาใช้ เพื่อตั้งค่าเส้นทางการส่งออกแม้ว่าการสลับกลุ่มกลางแสง และแก้ไข contentions พอร์ตใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสองคน หรือมากกว่าเข้ามาเก็ตกำหนดไว้สำหรับพอร์ตแสดงผลเดียวกัน เทคโนโลยีนี้ได้คนนั้นแม้ว่าระเบิดแสงที่เปลี่ยนแนวคิดที่อธิบายไว้ในหน้าส่วน
13.6.5 สลับระเบิดแสง
ระเบิดแสงสลับที่รู้สึกให้ถือในโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสำหรับส่ง bursty จราจรความเร็วสูงผ่านจราจร networks75-82 WDM เป็น bursty ถ้ามีเวลาว่างยาวช่วงว่างของแพ็คเก็ตมาถึงผู้ใช้แบบฟอร์ม รูปแบบนี้เป็นปกติของข้อมูลจราจรตรงข้ามเสียงจราจรซึ่งเป็นลักษณะตามธรรมชาติกระแสข้อมูลของบิตมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง มีข้อดีสองกำปั้น OBS แบนด์วิดท์สูงและส่วนประกอบของขนาดแพ็คเก็ตของแพคเก็ตแสงสลับเครือข่ายโดยไม่ต้องกำหนดบัฟเฟอร์แสงซับซ้อน วินาที มีค่าโสหุ้ยต่ำการประมวลผลแพคเก็ตที่เป็นลักษณะของเครือข่ายกำหนดเส้นทางความยาวคลื่น ดังนั้นประสิทธิภาพการทำงานลักษณะของ O
การแปล กรุณารอสักครู่..
Numerous studies have been carried out to quantify the benefits of wavelength conversion.61-63 These efforts employed either probabilistic models or they used deterministic algorithms on specific network topologies The studies indicate that the benefits are greater in a mesh network than in a ring or fully connected network.
To illustrate the effect of wavelength conversion we show a simple model that is based on standard series independent-link assumption commonly used in circuit-switched networks58.61.In this simplified example during a request for establishing a lightpatch connection between two stations ,the usage of a wavelength on a fiber is statistically independent of other fiber link and other wavelengths. Although this model tends to overestimate the probability that a wavelength is blocked along a path, it provides insight into the network performance improvement when using wavelength conversion.
Assume that there are H links (or hops) between two nodes that need to be connected, which we will call nodes A and B. Take the number of available wavelengths per fiber link to be F, and let ρ be the probability that a wavelength is used on any fiber link. Then since ρF is The expected number of busy wavelengths on any link ρ is a measure of the fiber utilization along the path.
First, consider a network with wavelength conversion In this case a connection request between nodes A and B is blocked if one of the H intervening fibers is the fiber is already supporting F independent sessions on different wavelengths. Thus, the probability P’b that the connection request from A to B is blocked is the probability that there is a fiber link in this path with all F wavelengths In use, SO that
P’b =1-(1- ρF)H
If q is the achievable utilization for a given blocking probability in network with wavelength conversion then
q =[1-(1-p’b)1/H]1/F ≈ (p’b/H)1/F
where the approximation holds for small values of p’b /H. Figure 13.32 shows the achievable utilization q for P’b = 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10 and 20 hops. The effect of path length small, and q rapidly approaches 1 as F becomes large.
Fig 13.32 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network using wavelength conversion (Reproduced with permission form Barry and Humblet61. IEEE, 1996)
Now consider a network without wavelength conversion. Here, a connection request between A and B can be honored only if there is a free wavelength; that is if there is a wavelength; that is if there is a wavelength that is unused on each of the H intervening fibers. Thus the probability Pb that the connection request from A to B is blocked is the probability that each wavelength is used on at least one of the H link, so that
Pb =[1-(1- ρ)H]F
Letting ρ be the achievable utilization for a given blocking probability in a network without wavelength conversion, then
P=1-(1-Pb 1/F) 1/H = -1/H In(1-pb1/F)
Where the approximation holds for large values of H and for Pb1/F not too close to unity . In this case the achievable utilization is inversely proportional to the number of hops H between A and B as one would expect. Figure 13.33 shows this effect. Analogous to Fig 13.32 this depicts the achievable utilization ρ for Pb= 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10, and 20 hops. In contrast to the previous case, here the effect of path length (i.e., the number of links) is dramatic.
Fig 13.33 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network not using wavelength conversion. (Reproduced with permission form Barry and Humblet61)
To measure the benefit of wavelength conversion, define the gain G=q/p to be the increase in fiber or wavelength utilization for the same blocking probability. Setting P’b=Pb in Eqs(13.18) and (13.20), we have
G=q/p=[1-(1-pb)1/H]1/F / 1-(1-Pb1/F)1/H
=H1-1/F * (Pb1/F/- In (1-Pb1/F))
As an example Fig 13.34 shows G as a function of F for H=5,10 and 20 links for a blocking probability of Pb= 10-3. This figure shows that as F increases, the gain increases and peaks at about F = H/2 The gain then slowly decreases, since large trunking networks are more efficient than small ones.
Fig 13.34 Increase in network utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability when wavelength conversion is used (Reproduced with permission from Barry and Humblet61 IEEE,1996.)
Wavelength Routing
To send information quickly and reliably across a network service providers use various techniques to establish a circuit-switched lightpath (this is, a temporary point-to-point optical; connection) between communicating end equipment. An OXC is a key element to set up express to set up express paths through intermediate nodes for this process. Since an OXC is a large complex switch it is used in extended mesh backbone network, where there is a heavy volume of traffic between nodes, to connect equipment such as SONET/SDH terminals, IP routes, and ROADMs In such a network then lightpath normally is set up for long periods of time. Depending on the desired service running between distant nodes, this time connection can range from minutes to months and even longer.
Lightpaths running from a source node to a destination node may traverse many fiber link segments along the route. At intermediate points along the connection route, the lightpaths may be switched between different links and sometimes the lightpath wavelength may need to be changed when entering another link segment. As noted in Sec.13.6.2 this wavelength conversion is necessary if two lightpaths entering some segment happen to happen to have the same wavelength.
The process of establishing a lightpath is called by various names such as wavelength routing optical circuit switching, or lightpath swiching. The more popular terms are wavelength routing and wavelength routed network (WRN). Many different static and dynamic approaches have been proposed and implemented for establishing a lightpath. Since a method for setting up a lightpath requires deciding which path to traverse and what wavelength to use, it involves a routing and wavelength assignment (RWA) procedure. In general the RWA problem is fairly complex and special software algorithms have been developed for solving it14,64-69
Optical Packet Switching
The success of electronic packet-switched network lies in their ability to achieve reliable high packet thoughputs and to adapt easily to traffic congestion and transmission link or node failures. Various studies have been undertaken to extent this capability to all-optical networks in which no O/E/O conversion takes place along a lightpath. In the concept to an optical packet switched (OPS) network. Use traffic is routed and transmitted thought the network in the form of optical packets along with in band control information that is contained in a specially formatted header or label70 . For OPS systems examined so far, the header processing and routing functions are carried out electronically and the switching of the optical payloads is done in the optical domain for each individual packet. This decoupling between header or label processing and payload switching allows the packets to be routed independent of payload bit rate, coding format, and packet length.
Optical label swapping (OLS) is a technique for realizing a practical OPS implementation70-74 In this procedure, optically formatted packets (which contain a standard IP header and an information payload as shown in Fig 13.35) first have an optical label attached to them before they enter the OPS network. Note that in some OPS schemes the wavelength used to transmit the label may be different form that used by the packet. When the payload-plus-label packet travels though an OPS network , the optical packet switches at intermediate nodes process only the optical header electronically. This is done to extract routing information for the packet and to determine other factors such as the wavelength on which the packet is being transmitted and the encapsulated payload. Since the payload remains in an optical format as it moves through, it may use any modulation scheme and may be encoded at a very high bit rate.
Fig 13.35 Optically formatted packet used for optical label swapping
Several methods have been examined in different network testbeds for creating and attaching a label to an optical packet and experiments have demonstrated label swapping at data rates of up to 40 and 160 Gb/s. The limitation of an OPS network is that the technology for creating practical optical buffers needs further development. Similar to other switching methodologies, these buffers are needed to store the optical packets temporarily during the time it takes to set up an output path though an intermediate optical packet switch and to resolve any port contentions that may arise between two or more incoming packets destined for the same output port. This technology can be circumvented though the optical burst switching concept described in the next section.
13.6.5 Optical Burst Switching
Optical burst switching was conceived to provide an efficient solution for sending high-speed bursty traffic over WDM networks75-82 Traffic is considered as being bursty if there are long idle times between the busy periods in which a large number of packets arrive form users. This format is typical of data traffic in contrast to voice traffic which is characterized by a more continuous bit stream nature. There are two advantages to OBS Fist it offers the high bandwidth and packet-sized granularity of optical packet switched networks without the need for complex optical buffering. Second. It provides the low packet-processing overhead that is characteristic of wavelength-routed networks. Thus the performance characteristic of O
To illustrate the effect of wavelength conversion we show a simple model that is based on standard series independent-link assumption commonly used in circuit-switched networks58.61.In this simplified example during a request for establishing a lightpatch connection between two stations ,the usage of a wavelength on a fiber is statistically independent of other fiber link and other wavelengths. Although this model tends to overestimate the probability that a wavelength is blocked along a path, it provides insight into the network performance improvement when using wavelength conversion.
Assume that there are H links (or hops) between two nodes that need to be connected, which we will call nodes A and B. Take the number of available wavelengths per fiber link to be F, and let ρ be the probability that a wavelength is used on any fiber link. Then since ρF is The expected number of busy wavelengths on any link ρ is a measure of the fiber utilization along the path.
First, consider a network with wavelength conversion In this case a connection request between nodes A and B is blocked if one of the H intervening fibers is the fiber is already supporting F independent sessions on different wavelengths. Thus, the probability P’b that the connection request from A to B is blocked is the probability that there is a fiber link in this path with all F wavelengths In use, SO that
P’b =1-(1- ρF)H
If q is the achievable utilization for a given blocking probability in network with wavelength conversion then
q =[1-(1-p’b)1/H]1/F ≈ (p’b/H)1/F
where the approximation holds for small values of p’b /H. Figure 13.32 shows the achievable utilization q for P’b = 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10 and 20 hops. The effect of path length small, and q rapidly approaches 1 as F becomes large.
Fig 13.32 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network using wavelength conversion (Reproduced with permission form Barry and Humblet61. IEEE, 1996)
Now consider a network without wavelength conversion. Here, a connection request between A and B can be honored only if there is a free wavelength; that is if there is a wavelength; that is if there is a wavelength that is unused on each of the H intervening fibers. Thus the probability Pb that the connection request from A to B is blocked is the probability that each wavelength is used on at least one of the H link, so that
Pb =[1-(1- ρ)H]F
Letting ρ be the achievable utilization for a given blocking probability in a network without wavelength conversion, then
P=1-(1-Pb 1/F) 1/H = -1/H In(1-pb1/F)
Where the approximation holds for large values of H and for Pb1/F not too close to unity . In this case the achievable utilization is inversely proportional to the number of hops H between A and B as one would expect. Figure 13.33 shows this effect. Analogous to Fig 13.32 this depicts the achievable utilization ρ for Pb= 10-3 as a function of the number of wavelengths for H=5, 10, and 20 hops. In contrast to the previous case, here the effect of path length (i.e., the number of links) is dramatic.
Fig 13.33 Achievable wavelength utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability in a network not using wavelength conversion. (Reproduced with permission form Barry and Humblet61)
To measure the benefit of wavelength conversion, define the gain G=q/p to be the increase in fiber or wavelength utilization for the same blocking probability. Setting P’b=Pb in Eqs(13.18) and (13.20), we have
G=q/p=[1-(1-pb)1/H]1/F / 1-(1-Pb1/F)1/H
=H1-1/F * (Pb1/F/- In (1-Pb1/F))
As an example Fig 13.34 shows G as a function of F for H=5,10 and 20 links for a blocking probability of Pb= 10-3. This figure shows that as F increases, the gain increases and peaks at about F = H/2 The gain then slowly decreases, since large trunking networks are more efficient than small ones.
Fig 13.34 Increase in network utilization as a function of the number of wavelengths for a 10-3 blocking probability when wavelength conversion is used (Reproduced with permission from Barry and Humblet61 IEEE,1996.)
Wavelength Routing
To send information quickly and reliably across a network service providers use various techniques to establish a circuit-switched lightpath (this is, a temporary point-to-point optical; connection) between communicating end equipment. An OXC is a key element to set up express to set up express paths through intermediate nodes for this process. Since an OXC is a large complex switch it is used in extended mesh backbone network, where there is a heavy volume of traffic between nodes, to connect equipment such as SONET/SDH terminals, IP routes, and ROADMs In such a network then lightpath normally is set up for long periods of time. Depending on the desired service running between distant nodes, this time connection can range from minutes to months and even longer.
Lightpaths running from a source node to a destination node may traverse many fiber link segments along the route. At intermediate points along the connection route, the lightpaths may be switched between different links and sometimes the lightpath wavelength may need to be changed when entering another link segment. As noted in Sec.13.6.2 this wavelength conversion is necessary if two lightpaths entering some segment happen to happen to have the same wavelength.
The process of establishing a lightpath is called by various names such as wavelength routing optical circuit switching, or lightpath swiching. The more popular terms are wavelength routing and wavelength routed network (WRN). Many different static and dynamic approaches have been proposed and implemented for establishing a lightpath. Since a method for setting up a lightpath requires deciding which path to traverse and what wavelength to use, it involves a routing and wavelength assignment (RWA) procedure. In general the RWA problem is fairly complex and special software algorithms have been developed for solving it14,64-69
Optical Packet Switching
The success of electronic packet-switched network lies in their ability to achieve reliable high packet thoughputs and to adapt easily to traffic congestion and transmission link or node failures. Various studies have been undertaken to extent this capability to all-optical networks in which no O/E/O conversion takes place along a lightpath. In the concept to an optical packet switched (OPS) network. Use traffic is routed and transmitted thought the network in the form of optical packets along with in band control information that is contained in a specially formatted header or label70 . For OPS systems examined so far, the header processing and routing functions are carried out electronically and the switching of the optical payloads is done in the optical domain for each individual packet. This decoupling between header or label processing and payload switching allows the packets to be routed independent of payload bit rate, coding format, and packet length.
Optical label swapping (OLS) is a technique for realizing a practical OPS implementation70-74 In this procedure, optically formatted packets (which contain a standard IP header and an information payload as shown in Fig 13.35) first have an optical label attached to them before they enter the OPS network. Note that in some OPS schemes the wavelength used to transmit the label may be different form that used by the packet. When the payload-plus-label packet travels though an OPS network , the optical packet switches at intermediate nodes process only the optical header electronically. This is done to extract routing information for the packet and to determine other factors such as the wavelength on which the packet is being transmitted and the encapsulated payload. Since the payload remains in an optical format as it moves through, it may use any modulation scheme and may be encoded at a very high bit rate.
Fig 13.35 Optically formatted packet used for optical label swapping
Several methods have been examined in different network testbeds for creating and attaching a label to an optical packet and experiments have demonstrated label swapping at data rates of up to 40 and 160 Gb/s. The limitation of an OPS network is that the technology for creating practical optical buffers needs further development. Similar to other switching methodologies, these buffers are needed to store the optical packets temporarily during the time it takes to set up an output path though an intermediate optical packet switch and to resolve any port contentions that may arise between two or more incoming packets destined for the same output port. This technology can be circumvented though the optical burst switching concept described in the next section.
13.6.5 Optical Burst Switching
Optical burst switching was conceived to provide an efficient solution for sending high-speed bursty traffic over WDM networks75-82 Traffic is considered as being bursty if there are long idle times between the busy periods in which a large number of packets arrive form users. This format is typical of data traffic in contrast to voice traffic which is characterized by a more continuous bit stream nature. There are two advantages to OBS Fist it offers the high bandwidth and packet-sized granularity of optical packet switched networks without the need for complex optical buffering. Second. It provides the low packet-processing overhead that is characteristic of wavelength-routed networks. Thus the performance characteristic of O
การแปล กรุณารอสักครู่..
การศึกษามากมายได้ถูกนำออกมาในช่วงของความยาวคลื่น conversion.61-63 ความพยายามเหล่านี้ใช้ประโยชน์อย่างใดอย่างหนึ่งหรือพวกเขาใช้อัลกอริทึม Probabilistic แบบ deterministic บน topologies เครือข่ายเฉพาะผลการศึกษาพบว่ามีประโยชน์มากขึ้นในเครือข่ายตาข่ายกว่าในแหวนหรือเต็มเชื่อมต่อเครือข่าย .
เพื่อแสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่นที่เราแสดงแบบจำลองอย่างง่ายที่เป็นอิสระตามมาตรฐานชุดลิงค์สมมติฐานที่ใช้กันทั่วไปในวงจรปิด networks58.61.in นี้ตัวอย่างง่ายในระหว่างการขอจัดตั้ง lightpatch การเชื่อมต่อระหว่างสองสถานี การใช้งานของความยาวคลื่นในเส้นใยมีความอิสระของการเชื่อมโยงเส้นใยอื่น ๆและการทดสอบอื่น ๆแม้ว่ารุ่นนี้จะมีความยาวคลื่น อย่ามองข้ามโอกาสที่ถูกปิดตามเส้นทาง และมีข้อมูลเชิงลึกในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายเมื่อใช้อุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น .
สมมติว่ามี H การเชื่อมโยง ( หรือ hops ) ระหว่างสองจุดที่ต้องเชื่อมต่อ ซึ่งเราจะเรียกว่าจุด A และ B ต้องมีความยาวคลื่นต่อเส้นใยเชื่อมโยงเป็น F ,และให้ρเป็นโอกาสที่ความยาวคลื่นเส้นใยใช้ในการเชื่อมโยง แล้วตั้งแต่ρ F คือคาดว่าจำนวนความยาวคลื่นที่ไม่ว่างในการเชื่อมโยงใด ๆ ρเป็นวัดของเส้นใยที่ใช้ ตลอดเส้นทาง
ครั้งแรกพิจารณาเครือข่ายที่มีความยาวคลื่นแปลง ในกรณีนี้ขอเชื่อมต่อระหว่างจุด A และ B จะถูกบล็อค ถ้าหนึ่งของ H เส้นใยเป็นเส้นใยแล้วจึงสนับสนุน F อิสระเซสชันในความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ดังนั้นความน่าจะเป็น p'b ที่ขอเชื่อมต่อจาก A ไป B คือ บล็อก มีความเป็นไปได้ ที่มีการเชื่อมโยงใยในเส้นทางนี้ที่มีความยาวคลื่น F ทั้งหมดใช้เพื่อให้
p'b = 1 - ( 1 - ρ F ) H
ถ้า q เป็นประโยชน์ได้ให้มีความน่าจะเป็นในเครือข่ายที่มีความยาวคลื่นที่แปลงแล้ว
q = [ 1 - ( 1-p'b ) 1 / H ] 1 / F ≈ ( p'b / H ) 1 / f
ที่ประมาณถือสำหรับค่าขนาดเล็กของ p'b / hรูปแสดงการใช้ Q สำหรับ 13.32 ได้ p'b = 10-3 เป็นฟังก์ชันของจำนวนความยาวคลื่นสำหรับ H = 5 , 10 และ 20 กระโดด . ผลของความยาวเส้นทางขนาดเล็กและ Q อย่างรวดเร็ววิธี 1 F กลายเป็นขนาดใหญ่
มะเดื่อ 1332 ได้ใช้เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นจำนวนความยาวคลื่นให้ 10-3 ความน่าจะเป็นในเครือข่ายโดยใช้อุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น ( ทำซ้ำแบบฟอร์มอนุญาตและแบร์รี่ humblet61 . IEEE , 1996 )
ตอนนี้พิจารณาเครือข่ายโดยไม่มีการแปลงผันความยาวคลื่น นี่ ขอเชื่อมต่อระหว่าง A และ B จะเป็นเกียรติอย่างยิ่งหากมีความยาวคลื่นฟรีนั่นคือ หากมีแสง นั่นคือหากมีความยาวคลื่นที่ไม่ได้ใช้ในแต่ละชั่วโมงแทรกแซง เส้นใย ดังนั้นความน่าจะเป็น PB ที่ขอเชื่อมต่อจาก A ไป B คือบล็อกคือความน่าจะเป็นที่แต่ละความยาวคลื่นจะใช้อย่างน้อยหนึ่งของ H ลิงก์เพื่อให้
PB = [ 1 - ( 1 - ρ f
) H ]ให้ρเป็นประโยชน์ได้ให้มีความน่าจะเป็นในเครือข่าย โดยไม่มีอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่นแล้ว
p = 1 - ( 1-pb 1 / f ) 1 / H = - 1 / H ( 1-pb1 / F )
ที่ประมาณถือค่าขนาดใหญ่ของ H และ PB1 / F ไม่ใกล้เกินไป เพื่อความสามัคคี . ในกรณีนี้การใช้ประโยชน์ได้เป็นสัดส่วนผกผันกับจำนวน Hops H ระหว่าง A และ B เป็นหนึ่งจะคาดหวัง รูปที่ 1333 แสดงผลนี้ คล้ายคลึงกับมะเดื่อ 13.32 นี้แสดงให้เห็นρใช้เป็นไปได้สำหรับ PB = 10-3 เป็นฟังก์ชันของจำนวนความยาวคลื่นสำหรับ H = 5 , 10 , 20 และกระโดด . ในทางตรงกันข้ามกับกรณีก่อนหน้านี้ ที่นี่ผลของความยาวของเส้นทาง ( เช่น จำนวนของการเชื่อมโยง ) เป็นละคร
มะเดื่อ 1333 คือการใช้ฟังก์ชันเป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นจำนวนความยาวคลื่นให้ 10-3 ความน่าจะเป็นในเครือข่ายโดยใช้การแปลงผันความยาวคลื่น ( ทำซ้ำแบบฟอร์มอนุญาตและแบร์รี่ humblet61 )
วัดประโยชน์ของอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น กําหนดได้ G = Q / P จะเพิ่มขึ้นในเส้นใยหรือใช้ความยาวคลื่นสำหรับเดียวกันความน่าจะเป็น . การตั้งค่า p'b = PB ใน EQS ( 1318 ) และ ( 13.20 ) เรามี
g = Q / P = [ 1 - ( 1-pb ) 1 / H ] 1 / f / 1 - ( 1-pb1 / F ) 1 / H
= h1-1 / F * ( PB1 / F / - ( 1-pb1 / F )
เป็นตัวอย่างต้นมะเดื่อ 13.34 แสดง g เป็นฟังก์ชัน f สำหรับ H = 5 , 10 และ 20 การเชื่อมโยงสำหรับความน่าจะเป็นของ PB = 10-3 . รูปนี้แสดงให้เห็นว่าเป็น F ที่เพิ่มขึ้น กำไรเพิ่มขึ้นและยอดเขาที่ F = H / 2 ได้รับแล้วค่อยๆ ลดลง เนื่องจากเครือข่าย trunking ขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพกว่าขนาดเล็ก .
รูปที่ 13.34 เพิ่มในเครือข่ายการใช้ฟังก์ชันเป็นฟังก์ชันของจำนวนความยาวคลื่นที่ความยาวคลื่น 10-3 ความน่าจะเป็นของการแปลงเมื่อใช้ ( ทำซ้ำได้รับอนุญาตจาก Barry และ humblet61 IEEE , 1996 )
ความยาวคลื่นเส้นทางที่จะส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ผ่านผู้ให้บริการเครือข่ายที่ใช้เทคนิคต่างๆเพื่อสร้างวงจรสลับ Lightpath ( นี้คือชั่วคราว จุดแสง การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สื่อสาร ) จบ การ oxc เป็นองค์ประกอบหลักในการตั้งค่าบริการการตั้งค่าบริการ เส้นทางที่ผ่านโหนดกลางสำหรับกระบวนการนี้ ตั้งแต่ oxc เป็นสวิตช์ที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ มันถูกใช้ในการขยายตาข่ายเครือข่ายกระดูกสันหลังซึ่งมีปริมาณหนักของการจราจรระหว่างโหนดจะเชื่อมต่ออุปกรณ์ เช่น โซเน็ต / SDH terminals IP เส้นทาง ,และ roadms เช่นในเครือข่ายแล้ว Lightpath ปกติคือการตั้งค่าสำหรับระยะเวลานานของเวลา ขึ้นอยู่กับที่ต้องการบริการวิ่งระหว่างโหนดที่ห่างไกล , เวลาการเชื่อมต่อสามารถช่วงจากนาทีเดือนและแม้อีกต่อไป .
วิธีวิ่งจากแหล่งโหนดกับโหนดปลายทางอาจเข้าไปหลายใยเชื่อมโยงกลุ่มตามเส้นทาง จุดเชื่อมกลางไปตามเส้นทางวิธีที่อาจจะเปลี่ยนระหว่างการเชื่อมโยงที่แตกต่างกันและบางครั้ง Lightpath ความยาวคลื่นอาจต้องเปลี่ยนเมื่อเข้าลิงค์อื่นส่วน ตามที่ระบุไว้ในวินาที 13.6.2 นี้คลื่นการแปลงเป็นเรื่องจำเป็นถ้าสองวิธีป้อนบางส่วนได้มีความยาวคลื่นเดียวกัน
กระบวนการของการสร้าง Lightpath ถูกเรียกโดยชื่อต่างๆเช่นเส้นทางสวิตช์แสงความยาวคลื่นหรือ Lightpath swiching . เงื่อนไขที่นิยมมากขึ้นเป็นความยาวคลื่นเส้นทางและความยาวคลื่นในเส้นทางเครือข่าย ( wrn ) หลายแบบคงที่และแบบไดนามิกวิธีการได้รับการเสนอและดำเนินการจัดตั้ง Lightpath .ตั้งแต่วิธีการตั้งค่า Lightpath ต้องตัดสินใจซึ่งเส้นทางที่จะเข้าไปที่ความยาวคลื่นที่ใช้ มันเกี่ยวข้องกับการจัดสรรเส้นทางและความยาวคลื่นให้ ( Rwa ) ขั้นตอน โดยทั่วไปปัญหาที่ค่อนข้างซับซ้อนและพิเศษ RWA ซอฟต์แวร์ขั้นตอนวิธีการได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ไข it14,64-69 เส้นสองสลึง
แสงความสำเร็จของแพ็กเกตสวิตช์เครือข่ายอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในความสามารถของพวกเขาเพื่อให้บรรลุความน่าเชื่อถือสูงแพ็คเก็ต thoughputs และปรับได้อย่างง่ายดายเพื่อการจราจรและการส่งผ่านการเชื่อมโยงหรือโหนดล้มเหลว การศึกษาต่างๆได้เพิ่มขอบเขตความสามารถนี้กับเครือข่าย all-optical ซึ่งไม่มี O / E / O การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตาม Lightpath .แนวคิดในการเปลี่ยนแพ็คเก็ตแสง ( OPS ) เครือข่าย ใช้เป็นเส้นทางการจราจร และส่งความคิดในรูปแบบของแพ็กเก็ตเครือข่ายออปติคอลพร้อมกับวงควบคุมข้อมูลที่ถูกบรรจุอยู่ในรูปแบบเฉพาะส่วนหัวหรือ label70 . สำหรับระบบปฎิบัติการเพื่อให้ห่างไกลส่วนหัวของฟังก์ชัน และเส้นทางถูกนำออกและเปลี่ยนของแสง ( ในแสงสำหรับโดเมนแต่ละ packet แต่ละ นี้ decoupling ระหว่างส่วนหัวหรือการประมวลผล payload ให้แพ็คเก็ตเปลี่ยนฉลาก และเป็นเส้นทางอิสระของอัตราบิต , อัตราการเข้ารหัสและรูปแบบ , ความยาว
แพ็คเก็ตแสงป้ายแลกเปลี่ยน ( OLS ) เป็นเทคนิคที่เป็นประโยชน์ implementation70-74 ตระหนักถึงภารกิจในขั้นตอนนี้ , การจัดรูปแบบด้านข้าง ( ซึ่งประกอบด้วยส่วนหัวของแพ็กเก็ต IP มาตรฐาน และนำข้อมูลดังแสดงในรูปที่ 7.54 ) ก่อนมีแสงฉลากที่แนบมากับพวกเขาก่อนที่พวกเขาจะเข้ามาปฏิบัติการเครือข่ายโปรดทราบว่าในบางรูปแบบ Ops ความยาวคลื่นที่ใช้ในการส่งฉลากอาจจะแตกต่างจากที่ใช้แพ็คเก็ต เมื่อระเบิดพลัสแพ็คเก็ตป้ายเดินทางแม้ว่าเครือข่าย Ops แพ็คเก็ตสวิทช์แสงที่โหนดกลางกระบวนการเฉพาะส่วนหัวแสงอิเล็กทรอนิกส์นี้จะทำเพื่อสกัดเส้นทางข้อมูลแพ็คเก็ต และเพื่อศึกษาปัจจัยอื่น ๆเช่น ความยาวคลื่นที่แพ็กเก็ตจะถูกส่งและบรรจุระเบิด เนื่องจากอัตรายังคงอยู่ในรูปแบบแสงขณะที่มันเคลื่อนผ่าน อาจใช้การปรับโครงการและอาจจะเข้ารหัสในอัตราสูงมากนะ
รูปที่ 1335 การใช้ฉลากแพ็คเก็ตสลับสีสลับแสง
หลายวิธีที่ได้รับการตรวจสอบในรูปแบบเครือข่ายที่แตกต่างกันสำหรับการสร้างและการติดฉลากแพ็คเก็ตแสงและการทดลองได้แสดงให้เห็นถึงป้ายแลกเปลี่ยนในอัตราข้อมูลได้ถึง 40 และ 160 GB / s และข้อจำกัดของเครือข่ายปฏิบัติการคือ เทคโนโลยีสำหรับการสร้างบัฟเฟอร์ optical ในทางปฏิบัติความต้องการการพัฒนาเพิ่มเติมคล้ายกับอื่น ๆเปลี่ยน วิธีการ บัฟเฟอร์เหล่านี้จะต้องจัดเก็บข้อมูลออปติคอลชั่วคราวในระหว่างเวลาที่ใช้ในการตั้งค่าเส้นทางออกแม้ว่ากลางแสงแพกเก็ตสลับและแก้ไขข้อโต้แย้งพอร์ตใด ๆที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสองหรือมากกว่าที่เข้ามาแพ็คเก็ต destined สำหรับพอร์ตเอาท์พุตเดียวกันเทคโนโลยีนี้สามารถหลีกเลี่ยง แต่ระเบิดแสงเปลี่ยนแนวคิดที่อธิบายไว้ในส่วนถัดไป 13.6.5 แสงระเบิดเปลี่ยน
ใช้ระเบิดแสงรู้สึกเพื่อให้โซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูงผ่าน bursty WDM networks75-82 การจราจรถือว่าเป็น bursty ถ้ามีเวลาว่างยาวระหว่างช่วงเทศกาลซึ่งเป็นจำนวนมากของแพ็กเก็ตมาถึงแบบฟอร์มผู้ใช้รูปแบบนี้เป็นปกติของปริมาณข้อมูลในทางตรงกันข้ามกับเสียงการจราจรซึ่งเป็นลักษณะที่ต่อเนื่องมากขึ้นบิตสตรีมธรรมชาติ มีสองข้อได้เปรียบในด้านหมัดมันมีแบนด์วิดธ์ที่สูงและขนาดแพ็คเก็ต granularity แสงตเปลี่ยนเครือข่ายโดยไม่ต้อง buffering แสงที่ซับซ้อน 2มีการประมวลผลแพ็กเก็ตที่มีค่าใช้จ่ายที่เป็นลักษณะเฉพาะของความยาวคลื่นเส้นทางเครือข่าย ดังนั้นการแสดงลักษณะของโอ
เพื่อแสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่นที่เราแสดงแบบจำลองอย่างง่ายที่เป็นอิสระตามมาตรฐานชุดลิงค์สมมติฐานที่ใช้กันทั่วไปในวงจรปิด networks58.61.in นี้ตัวอย่างง่ายในระหว่างการขอจัดตั้ง lightpatch การเชื่อมต่อระหว่างสองสถานี การใช้งานของความยาวคลื่นในเส้นใยมีความอิสระของการเชื่อมโยงเส้นใยอื่น ๆและการทดสอบอื่น ๆแม้ว่ารุ่นนี้จะมีความยาวคลื่น อย่ามองข้ามโอกาสที่ถูกปิดตามเส้นทาง และมีข้อมูลเชิงลึกในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายเมื่อใช้อุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น .
สมมติว่ามี H การเชื่อมโยง ( หรือ hops ) ระหว่างสองจุดที่ต้องเชื่อมต่อ ซึ่งเราจะเรียกว่าจุด A และ B ต้องมีความยาวคลื่นต่อเส้นใยเชื่อมโยงเป็น F ,และให้ρเป็นโอกาสที่ความยาวคลื่นเส้นใยใช้ในการเชื่อมโยง แล้วตั้งแต่ρ F คือคาดว่าจำนวนความยาวคลื่นที่ไม่ว่างในการเชื่อมโยงใด ๆ ρเป็นวัดของเส้นใยที่ใช้ ตลอดเส้นทาง
ครั้งแรกพิจารณาเครือข่ายที่มีความยาวคลื่นแปลง ในกรณีนี้ขอเชื่อมต่อระหว่างจุด A และ B จะถูกบล็อค ถ้าหนึ่งของ H เส้นใยเป็นเส้นใยแล้วจึงสนับสนุน F อิสระเซสชันในความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ดังนั้นความน่าจะเป็น p'b ที่ขอเชื่อมต่อจาก A ไป B คือ บล็อก มีความเป็นไปได้ ที่มีการเชื่อมโยงใยในเส้นทางนี้ที่มีความยาวคลื่น F ทั้งหมดใช้เพื่อให้
p'b = 1 - ( 1 - ρ F ) H
ถ้า q เป็นประโยชน์ได้ให้มีความน่าจะเป็นในเครือข่ายที่มีความยาวคลื่นที่แปลงแล้ว
q = [ 1 - ( 1-p'b ) 1 / H ] 1 / F ≈ ( p'b / H ) 1 / f
ที่ประมาณถือสำหรับค่าขนาดเล็กของ p'b / hรูปแสดงการใช้ Q สำหรับ 13.32 ได้ p'b = 10-3 เป็นฟังก์ชันของจำนวนความยาวคลื่นสำหรับ H = 5 , 10 และ 20 กระโดด . ผลของความยาวเส้นทางขนาดเล็กและ Q อย่างรวดเร็ววิธี 1 F กลายเป็นขนาดใหญ่
มะเดื่อ 1332 ได้ใช้เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นจำนวนความยาวคลื่นให้ 10-3 ความน่าจะเป็นในเครือข่ายโดยใช้อุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น ( ทำซ้ำแบบฟอร์มอนุญาตและแบร์รี่ humblet61 . IEEE , 1996 )
ตอนนี้พิจารณาเครือข่ายโดยไม่มีการแปลงผันความยาวคลื่น นี่ ขอเชื่อมต่อระหว่าง A และ B จะเป็นเกียรติอย่างยิ่งหากมีความยาวคลื่นฟรีนั่นคือ หากมีแสง นั่นคือหากมีความยาวคลื่นที่ไม่ได้ใช้ในแต่ละชั่วโมงแทรกแซง เส้นใย ดังนั้นความน่าจะเป็น PB ที่ขอเชื่อมต่อจาก A ไป B คือบล็อกคือความน่าจะเป็นที่แต่ละความยาวคลื่นจะใช้อย่างน้อยหนึ่งของ H ลิงก์เพื่อให้
PB = [ 1 - ( 1 - ρ f
) H ]ให้ρเป็นประโยชน์ได้ให้มีความน่าจะเป็นในเครือข่าย โดยไม่มีอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่นแล้ว
p = 1 - ( 1-pb 1 / f ) 1 / H = - 1 / H ( 1-pb1 / F )
ที่ประมาณถือค่าขนาดใหญ่ของ H และ PB1 / F ไม่ใกล้เกินไป เพื่อความสามัคคี . ในกรณีนี้การใช้ประโยชน์ได้เป็นสัดส่วนผกผันกับจำนวน Hops H ระหว่าง A และ B เป็นหนึ่งจะคาดหวัง รูปที่ 1333 แสดงผลนี้ คล้ายคลึงกับมะเดื่อ 13.32 นี้แสดงให้เห็นρใช้เป็นไปได้สำหรับ PB = 10-3 เป็นฟังก์ชันของจำนวนความยาวคลื่นสำหรับ H = 5 , 10 , 20 และกระโดด . ในทางตรงกันข้ามกับกรณีก่อนหน้านี้ ที่นี่ผลของความยาวของเส้นทาง ( เช่น จำนวนของการเชื่อมโยง ) เป็นละคร
มะเดื่อ 1333 คือการใช้ฟังก์ชันเป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นจำนวนความยาวคลื่นให้ 10-3 ความน่าจะเป็นในเครือข่ายโดยใช้การแปลงผันความยาวคลื่น ( ทำซ้ำแบบฟอร์มอนุญาตและแบร์รี่ humblet61 )
วัดประโยชน์ของอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น กําหนดได้ G = Q / P จะเพิ่มขึ้นในเส้นใยหรือใช้ความยาวคลื่นสำหรับเดียวกันความน่าจะเป็น . การตั้งค่า p'b = PB ใน EQS ( 1318 ) และ ( 13.20 ) เรามี
g = Q / P = [ 1 - ( 1-pb ) 1 / H ] 1 / f / 1 - ( 1-pb1 / F ) 1 / H
= h1-1 / F * ( PB1 / F / - ( 1-pb1 / F )
เป็นตัวอย่างต้นมะเดื่อ 13.34 แสดง g เป็นฟังก์ชัน f สำหรับ H = 5 , 10 และ 20 การเชื่อมโยงสำหรับความน่าจะเป็นของ PB = 10-3 . รูปนี้แสดงให้เห็นว่าเป็น F ที่เพิ่มขึ้น กำไรเพิ่มขึ้นและยอดเขาที่ F = H / 2 ได้รับแล้วค่อยๆ ลดลง เนื่องจากเครือข่าย trunking ขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพกว่าขนาดเล็ก .
รูปที่ 13.34 เพิ่มในเครือข่ายการใช้ฟังก์ชันเป็นฟังก์ชันของจำนวนความยาวคลื่นที่ความยาวคลื่น 10-3 ความน่าจะเป็นของการแปลงเมื่อใช้ ( ทำซ้ำได้รับอนุญาตจาก Barry และ humblet61 IEEE , 1996 )
ความยาวคลื่นเส้นทางที่จะส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ผ่านผู้ให้บริการเครือข่ายที่ใช้เทคนิคต่างๆเพื่อสร้างวงจรสลับ Lightpath ( นี้คือชั่วคราว จุดแสง การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สื่อสาร ) จบ การ oxc เป็นองค์ประกอบหลักในการตั้งค่าบริการการตั้งค่าบริการ เส้นทางที่ผ่านโหนดกลางสำหรับกระบวนการนี้ ตั้งแต่ oxc เป็นสวิตช์ที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ มันถูกใช้ในการขยายตาข่ายเครือข่ายกระดูกสันหลังซึ่งมีปริมาณหนักของการจราจรระหว่างโหนดจะเชื่อมต่ออุปกรณ์ เช่น โซเน็ต / SDH terminals IP เส้นทาง ,และ roadms เช่นในเครือข่ายแล้ว Lightpath ปกติคือการตั้งค่าสำหรับระยะเวลานานของเวลา ขึ้นอยู่กับที่ต้องการบริการวิ่งระหว่างโหนดที่ห่างไกล , เวลาการเชื่อมต่อสามารถช่วงจากนาทีเดือนและแม้อีกต่อไป .
วิธีวิ่งจากแหล่งโหนดกับโหนดปลายทางอาจเข้าไปหลายใยเชื่อมโยงกลุ่มตามเส้นทาง จุดเชื่อมกลางไปตามเส้นทางวิธีที่อาจจะเปลี่ยนระหว่างการเชื่อมโยงที่แตกต่างกันและบางครั้ง Lightpath ความยาวคลื่นอาจต้องเปลี่ยนเมื่อเข้าลิงค์อื่นส่วน ตามที่ระบุไว้ในวินาที 13.6.2 นี้คลื่นการแปลงเป็นเรื่องจำเป็นถ้าสองวิธีป้อนบางส่วนได้มีความยาวคลื่นเดียวกัน
กระบวนการของการสร้าง Lightpath ถูกเรียกโดยชื่อต่างๆเช่นเส้นทางสวิตช์แสงความยาวคลื่นหรือ Lightpath swiching . เงื่อนไขที่นิยมมากขึ้นเป็นความยาวคลื่นเส้นทางและความยาวคลื่นในเส้นทางเครือข่าย ( wrn ) หลายแบบคงที่และแบบไดนามิกวิธีการได้รับการเสนอและดำเนินการจัดตั้ง Lightpath .ตั้งแต่วิธีการตั้งค่า Lightpath ต้องตัดสินใจซึ่งเส้นทางที่จะเข้าไปที่ความยาวคลื่นที่ใช้ มันเกี่ยวข้องกับการจัดสรรเส้นทางและความยาวคลื่นให้ ( Rwa ) ขั้นตอน โดยทั่วไปปัญหาที่ค่อนข้างซับซ้อนและพิเศษ RWA ซอฟต์แวร์ขั้นตอนวิธีการได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ไข it14,64-69 เส้นสองสลึง
แสงความสำเร็จของแพ็กเกตสวิตช์เครือข่ายอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในความสามารถของพวกเขาเพื่อให้บรรลุความน่าเชื่อถือสูงแพ็คเก็ต thoughputs และปรับได้อย่างง่ายดายเพื่อการจราจรและการส่งผ่านการเชื่อมโยงหรือโหนดล้มเหลว การศึกษาต่างๆได้เพิ่มขอบเขตความสามารถนี้กับเครือข่าย all-optical ซึ่งไม่มี O / E / O การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตาม Lightpath .แนวคิดในการเปลี่ยนแพ็คเก็ตแสง ( OPS ) เครือข่าย ใช้เป็นเส้นทางการจราจร และส่งความคิดในรูปแบบของแพ็กเก็ตเครือข่ายออปติคอลพร้อมกับวงควบคุมข้อมูลที่ถูกบรรจุอยู่ในรูปแบบเฉพาะส่วนหัวหรือ label70 . สำหรับระบบปฎิบัติการเพื่อให้ห่างไกลส่วนหัวของฟังก์ชัน และเส้นทางถูกนำออกและเปลี่ยนของแสง ( ในแสงสำหรับโดเมนแต่ละ packet แต่ละ นี้ decoupling ระหว่างส่วนหัวหรือการประมวลผล payload ให้แพ็คเก็ตเปลี่ยนฉลาก และเป็นเส้นทางอิสระของอัตราบิต , อัตราการเข้ารหัสและรูปแบบ , ความยาว
แพ็คเก็ตแสงป้ายแลกเปลี่ยน ( OLS ) เป็นเทคนิคที่เป็นประโยชน์ implementation70-74 ตระหนักถึงภารกิจในขั้นตอนนี้ , การจัดรูปแบบด้านข้าง ( ซึ่งประกอบด้วยส่วนหัวของแพ็กเก็ต IP มาตรฐาน และนำข้อมูลดังแสดงในรูปที่ 7.54 ) ก่อนมีแสงฉลากที่แนบมากับพวกเขาก่อนที่พวกเขาจะเข้ามาปฏิบัติการเครือข่ายโปรดทราบว่าในบางรูปแบบ Ops ความยาวคลื่นที่ใช้ในการส่งฉลากอาจจะแตกต่างจากที่ใช้แพ็คเก็ต เมื่อระเบิดพลัสแพ็คเก็ตป้ายเดินทางแม้ว่าเครือข่าย Ops แพ็คเก็ตสวิทช์แสงที่โหนดกลางกระบวนการเฉพาะส่วนหัวแสงอิเล็กทรอนิกส์นี้จะทำเพื่อสกัดเส้นทางข้อมูลแพ็คเก็ต และเพื่อศึกษาปัจจัยอื่น ๆเช่น ความยาวคลื่นที่แพ็กเก็ตจะถูกส่งและบรรจุระเบิด เนื่องจากอัตรายังคงอยู่ในรูปแบบแสงขณะที่มันเคลื่อนผ่าน อาจใช้การปรับโครงการและอาจจะเข้ารหัสในอัตราสูงมากนะ
รูปที่ 1335 การใช้ฉลากแพ็คเก็ตสลับสีสลับแสง
หลายวิธีที่ได้รับการตรวจสอบในรูปแบบเครือข่ายที่แตกต่างกันสำหรับการสร้างและการติดฉลากแพ็คเก็ตแสงและการทดลองได้แสดงให้เห็นถึงป้ายแลกเปลี่ยนในอัตราข้อมูลได้ถึง 40 และ 160 GB / s และข้อจำกัดของเครือข่ายปฏิบัติการคือ เทคโนโลยีสำหรับการสร้างบัฟเฟอร์ optical ในทางปฏิบัติความต้องการการพัฒนาเพิ่มเติมคล้ายกับอื่น ๆเปลี่ยน วิธีการ บัฟเฟอร์เหล่านี้จะต้องจัดเก็บข้อมูลออปติคอลชั่วคราวในระหว่างเวลาที่ใช้ในการตั้งค่าเส้นทางออกแม้ว่ากลางแสงแพกเก็ตสลับและแก้ไขข้อโต้แย้งพอร์ตใด ๆที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสองหรือมากกว่าที่เข้ามาแพ็คเก็ต destined สำหรับพอร์ตเอาท์พุตเดียวกันเทคโนโลยีนี้สามารถหลีกเลี่ยง แต่ระเบิดแสงเปลี่ยนแนวคิดที่อธิบายไว้ในส่วนถัดไป 13.6.5 แสงระเบิดเปลี่ยน
ใช้ระเบิดแสงรู้สึกเพื่อให้โซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูงผ่าน bursty WDM networks75-82 การจราจรถือว่าเป็น bursty ถ้ามีเวลาว่างยาวระหว่างช่วงเทศกาลซึ่งเป็นจำนวนมากของแพ็กเก็ตมาถึงแบบฟอร์มผู้ใช้รูปแบบนี้เป็นปกติของปริมาณข้อมูลในทางตรงกันข้ามกับเสียงการจราจรซึ่งเป็นลักษณะที่ต่อเนื่องมากขึ้นบิตสตรีมธรรมชาติ มีสองข้อได้เปรียบในด้านหมัดมันมีแบนด์วิดธ์ที่สูงและขนาดแพ็คเก็ต granularity แสงตเปลี่ยนเครือข่ายโดยไม่ต้อง buffering แสงที่ซับซ้อน 2มีการประมวลผลแพ็กเก็ตที่มีค่าใช้จ่ายที่เป็นลักษณะเฉพาะของความยาวคลื่นเส้นทางเครือข่าย ดังนั้นการแสดงลักษณะของโอ
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- Let me ask you you and i who live each o
- solid-phase extraction mode. After the t
- dramatic
- ฉันเล่นผ่านไอแพค ไม่ใช่คอมพิวเตอร์สามารถ
- รายงานฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของวิชาวิทยาศา
- เก่ง
- ปราสาท มีเจ้าหญิงกับเจ้าชาย
- เหนื่อยไหมที่รักทำงานหนักมากเลย
- title/position
- I have been a very good experience
- the tubes are held in a vertical positio
- ฉันคิดว่าไม่เหมาะสมที่จะคุยโทรสับเสียงดั
- วันนี้วันอังคารคุณไม่มีเรียน
- คุณจะหายเหงา ถ้าอยู่กับฉัน
- rais
- คำว่า ทักษะ (Skill) หมายถึง ความชัดเจน แ
- เหตุผล
- สุราษฎร์ธานี
- กูเป็นคนจริงจังกับขีวิต
- ทางนี้ค่ะ
- Darling i love you. And you know that. I
- ฉันคิดว่ามันเป็นรูปที่ดีที่สุดมันมีคุณค่
- วันนี้ฉันไปสนามบินหาดใหญ่ เพื่อรับของที่
- The announcement comes as authorities ex
