NGUYÊN CỨU MẠNG MAN CHUYỂN MẠCH GÓI ĐƠN CHẶNG LỰA CHỌN BƯỚC SÓNG DỰA TRÊN AWG CHƯƠNG 3_3

Chia sẻ: Tran Le Kim Yen Tran Le Kim Yen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

60
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hình 3.18 Tổng khả năng thông (các gói/thời gian truyền một gói) và tốc độ đến trung bình (gói/thời gian truyền dẫn một gói) Trong hình 3.19 thể hiện trễ hàng đợi trung bình (dưới dạng thời gian truyền dẫn gói tin) và tốc độ đến trung bình

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: NGUYÊN CỨU MẠNG MAN CHUYỂN MẠCH GÓI ĐƠN CHẶNG LỰA CHỌN BƯỚC SÓNG DỰA TRÊN AWG CHƯƠNG 3_3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN THÔNG TIN QUANG ĐỀ TÀI: NGUYÊN CỨU MẠNG MAN CHUYỂN MẠCH GÓI ĐƠN CHẶNG LỰA CHỌN BƯỚC SÓNG DỰA TRÊN AWG CHƯƠNG III. MẠNG MAN ĐƠN CHẶNG LỰA CHỌN BƯỚC SÓNG DỰA TRÊN AWG 16 14 AWG 12 PSC N = 16 PSC  AWG 10 Tængkh¶ n¨ng th«ng 8 N=9 6 N=4 4 2 0 0.0 0.5 1.0 Tèc ®é ®Õn trung b×nh Hình 3.18 Tổng khả năng thông (các gói/thời gian truyền một gói) và tốc độ đến trung bình (gói/thời gian truyền dẫn một gói)
Trong hình 3.19 thể hiện trễ hàng đợi trung bình (dưới dạng thời gian truyền dẫn gói tin) và tốc độ đến trung bình  (dưới dạng thời gian truyền dẫn gói tin/gói tin) đối với các gói tin không nghẽn. Một lần nữa mạng dựa trên AWG rõ ràng hơn hẳn mạng dựa trên PSC đặc biệt với N lớn. Trong cả hai mạng trễ hàng đợi trung bình đều tăng và sự bão hoà xảy ra sớm hơn khi N tăng vì kích thước của khung tăng lên. Với tải cao trễ hàng đợi trung bình trong cả hai mạng tiếp cận giá trị tối đa. Giá trị này bằng với chiều dài khung (N-1)x(1+). Chú ý rằng trễ hàng đợi trung bình bị chặn trên vì mô hình phânn tích của chúng ta giả thiết sử dụng các bộ đệm gói tin riêng cho mỗi người sử dụng. Nếu bộ đệm đó đã chứa một gói tin thì gói tin mới đang đến sẽ bị loại bỏ và không được bổ sung vào trễ hàng đợi trung bình. 16 14 AWG 12 PSC N = 16 PSC  AWG 10 Hàng đợi trung bình 8 N=9 6 4 N=4 2 0 0.0 0.5 1.0 Tèc ®é ®Õn trung b×nh
Hình 3.19 Hàng đợitrung bình (thời gian truyền một gói) và tốc độ đến trung bình (gói/thời gian truyền dẫn một gói) Hình 3.20 thể hiện trễ hàng đợi trung bình (thời gian truyền dẫn gói tin) và thông lượng tổng (các gói tin/trễ thời gian truyền dẫn gói tin) cho các gói tin không bị nghẽn. Hình cũng chỉ ra rõ ràng rằng với N mạng dựa trên AWG hơn hăng mạng dựa trên PSC ở các khía cạnh thông lượng và trễ. Xác suất nghẽn theo hàm của tốc độ đến trung bình  (gói tin/thời gian truyền dẫn gói tin) được thể hiện trong hình 3.21. Chúng ta thấy rằng với N  {9,16} các node nghẽn trong mạng PSC chịu trễ hàng đợi trung bình lớn hơn so với mạng AWG. Kết quả là trong mạng PSC các gói tin mới đến sẽ thấy các bộ đệm dường như đã đầy với xác suất cao hơn so với mạng AWG. Điều này lại dẫn tới xác suất nghẽn cao hơn. Với N xác suất lỗi tăng sớm hơn vì kích thước của khung tăng. 180 AWG PSC 160 PSC  AWG 140 TrÔ hµng ®îi trung b×nh 120 N = 16 100 80 N=9 60 40 N=4 20 0 0 4 14 2 8 10 12 16 Tæng kh¶ n¨ng th«ng H×nh 3.20 TrÔ hµng ®îi trung b×nh (thêi gian truyÒn gãi) vµ tæng kh¶ n¨ng
Chú ý rằng với các hệ thống ngoài thực tế các tỷ lệ tổn thất gói tin cao như vậy là không thể chấp nhận được. Có ba giải pháp cho vấn đề này: - Hệ thống chỉ chạy ở tải lưu lượng thấp. Xu hướng này không hấp dẫn vì tại tải thấp thì thông lượng tổng cũng thấp. - Các bộ đệm gói tin duy nhất được thay thế bởi các bộ đệm lớn hơn. Để làm được như vậy, các tin đang đến được lưu trữ lại, dẫn tới xác suất nghẽn thấp hơn trong khi vẫn cung cấp một thông lượng chấp nhận được.Được xem xét sau - Giải pháp thứ 3 là biến đổi dạng lưu lượng Biến đổi lưu lượng có mục tiêu làm giảm tính bùng nổ của lưu lượng đến sao cho thời gian đến trở nên có tính xác định. Có thể dễ dàng thực hiện điều này bằng
cách sử dụng phương pháp “gáo dò”. Phương pháp này đưa các gói tin vào mỗi bộ đệm của một node với tốc độ không đổi. Tốc độ truyền dẫn của bộ biến đổi phải không lớn hơn tốc độ dịch vụ cho mỗi người sử dụng để tránh tràn gói tin và do đó tránh tổn thất gói tin trong các bộ đệm gói tin. Giới hạn trên của tốc độ truyền dẫn bộ biến đổi được cho bởi Rate ≤ 1 (4.31) (N- 1)(1+) N0 = 16 1.0 X¸c suÊt blocking 0.8 0.6 N=9 N=4 0.4 AWG PSC 0.2 PSC  AWG 0 1.0 . 0.0 0.5 Tèc ®é ®Õn trung b×nh H×nh 3.21 X¸c suÊt Blocking vµ tèc ®é ®Õn trung b×nh (gãi/thêi gian truyÒn gãi)
Nói đơn giản có nghĩa là bộ biến đổi được cho phép tối đa một gói tin trong một bộ đệm gói tin cho trước trong một khung. Khung này gồm (N-1)x(1+) khe. Sẽ không có tin nào bị tổn thất tại mỗi bộ đệm gói tin người sử dụng nếu bộ biến đổi đẩy các gói tin với một tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn này. Hình 3.22 chỉ ra tốc độ truyền dẫn bộ biến đổi tối đa và số lượng node truyền thông đồng thời N. Như vậy mạng dựa trên AWG bộ biến đổi được cho phép truyền dẫn gói tin tại tốc độ cao hơn trong mạng dựa trên PSC. Trễ hàng đợi trong mỗi bộ đệm gói tin bị chặn trên theo công thức: Hàng đợi ≤ (N-1).(1+) Tèc ®é lín nhÊt cña bé s¾p 100 10-1 10-2 xÕp 10-3 10-4 AWG 10-5 10-6 10-7 10-8 PSC 101 100 102 103 Sè lîng node m¹ng N H×nh 3.22 Tèc ®é lín nhÊt cña bé s¾p xÕp vµ sè lîng node m¹ng N (Tèc ®é ®êng lµ R = 2.5 Gb/s)
Nó bằng với số lượng khe giữa hai sự cho phép truyền dẫn liền kề cho một người sử dụng. Giới hạn trên này được vẽ trong hình 3.23. Một lần nữa chúng ta thấy rằng nhờ tái sử dụng bước sóng trong không gian và tổn hao chuyển đổi bộ thu phát nhỏ hơn nên mạng đơn chặng dựa trên AWG hơn hẳn mạng dựa trên PSC. PSC 106 TrÔ hµng ®îi lín nhÊt 10-5 AWG 104 103 102 101 100 101 100 102 103 Sè lîng node m¹ng N H×nh 3.23 TrÔ hµng ®îi lín nhÊt vµ sè lîng node m¹ng N (Tèc ®é ®êng lµ R = 2.5 Gb/s)
* Kết luận Các bộ thu phát chuyển đổi nhanh cung cấp một thời gian chuyển đổi không đáng kể với dải chuyển đổi nhỏ. Kết quả là các kênh được tận dụng hiệu quả hơn nhưng chỉ với một số lượng nhỏ các bước sóng tại mỗi cổng của mạng đơn chặng dựa trên AWG của chúng ta. Tuy nhiên, nhờ tái sử dụng bước sóng trong không gian số lượng các kênh truyền thông tăng đáng kể. Điều này cho phép một số lượng tương đối lớn các node thu/phát đồng thời không chịu ảnh hưởng trễ chuyển đổi bộ thu phát lớn. Sự mở rộng tái sử dụng bước sóng theo không gian được quyết định chủ yếu bởi xuyên âm kênh của AWG. Với một số lượng node cho trước chúng ta đã so sánh một mạng đơn chặng dựa trên AWG và một mạng đơn chặng dựa trên PSC với giả thiết tuân theo một lược đồ gán bước sóng TDM vòng lặp cố định. Mạng AWG là hơn hẳn so với mạng PSC về mặt thông lượng, trễ, tổn thất gói tin. Điều này là bởi vì thực tế AWG, khác với PSC, cho phép tái sử dụng bước sóng trong không gian tại mỗi cổng dẫn trong một dải chuyển đổi bộ thu phát cần thiết khá nhỏ nhờ số lượng bước sóng là nhỏ. Nhờ thời gian chuyển đổi bộ thu phát nhỏ hơn nên nó làm tăng độ tận dụng kênh và tăng hiệu năng trễ thông lượng của mạng AWG so với mạng PSC. Chú ý rằng gán bước sóng cố định (tĩnh) được dùng ở trên chỉ phù hợp cho lưu lượng đồng dạng và không bùng nổ tại tải hệ thống từ trung bình tới cao. Với lưu lượng dữ liệu bùng nổ ví dụ như trong mạng truyền thông máy tính, một phần lớn của các khe gán cố định là không được sử dụng nên làm giảm độ tận dụng kênh và lãng phí băng thông. Với lưu lượng bùng nổ các bước sóng phải được phân bổ động theo nhu cầu để nâng cao hiệu năng trễ thông lượng của mạng.
Tóm lại với cấu trúc hình sao sử dụng AWG như la một HUB trung tâm thực sự tỏ ra có ưu thế chúng cung cấp một số lợi thế như là tính trong suốt với giao thức, khuôn dạng điều chế và tốc độ bit, quản lý đơn giản, giảm yêu cầu xử lý node và nâng cao hiệu năng trễ thông lượng nhờ nâng cao độ tận dụng kênh và trễ chuyển đổi nhỏ hơn. Mặc dù chi phí của nó là khá cao nhưng mà theo như xem xét thì việc sử dụng một bộ chuyển duy nhất thì vẫn có tính hiệu quả về kinh tế. Hơn nữa cấu trúc này cho phép tái sử dụng bước sóng trong không gian nên phải sử dụng ít hơn các bước sóng vì thế mạng đơn chặng dựa trên AWG hơn hẳn mạng đơn chặng dựa trên PSC về mặt thông lượng, trễ và tổn thất gói tin,một số lượng lớn các giá trị thông số đối với cả các lưu lượng thời gian thực và không thực. 3.3. Giao thức MAC Một giao thức MAC trong mạng đề xuất vì 3 lý do sau: * Bình thường, lớp mạng có trách nhiệm chuyển đổi gói. Tuy nhiên, khi xem xét một mạng đơn chặng, không có các node trung gian và tuyến khác để chọn. Vì thế, trong cấu trúc của chúng ta, lớp mạng không có mặt và việc chuyển đổi gói do lớp phụ MAC đảm nhận. * Mỗi node được trang bị một bộ phát đơn có thể điều chỉnh và một bộ thu đơn có thể điều chỉnh để phát và thu dữ liệu. Để hiệu quả với mạng chuyển mạch gói thi nên sử dụng khai bộ phát có thể điều chỉnh nhanh. * Vì các đặc tính định tuyến của AWG mỗi máy thu phát phải được điều chỉnh qua ít nhất một FSR chung để cung cấp sự kết nối hoàn toàn trong một chặng đơn. Sau đó, mọi bước sóng được truy cập bởi tất cả các node, gọi lại cho một giao thức MAC.
3.3.1. Giao thức Gán bước sóng tại một cổng AWG cho trước được biểu diễn theo sơ đồ trên hình 3.6. Trục y biểu trị bước sóng được dùng để truyền và nhận. Như hình minh họa, R FSRs liên tiếp của AWG DxD được sử dụng Để tránh nhiễu tại bên nhận trong quá trình truyền đồng thời các FSRs khác nhau của AWG, FSR của bên nhận phải khác với FSR của AWG. Trong trường hợp này, FSR của bên nhận bằng R.D bước sóng. Trục x biểu thị thời gian. Thời gian d dược chia thành nhiều vòng theo chu kỳ lặp lại. Mỗi vòng được chia nhỏ hơn thành D khung. Cæng Cæng Cæng Cæng Cæng Cæng AWG 1 AWG 2 AWG D AWG 1 AWG 2 AWG D RD FSR R (R-1)D +2 (R-1)D +1 2D FSR 2 D+2 D+1 D FSR 1 2 1 khung1 khung 2 khung D khung 1 khung 2 khungD Thêi
Các node được giả thiết là đồng bộ. Một phương pháp để có sự đồng bộ vị trí ở tất cả các node được mô tả và làm việc như sau. Bên cạnh N node, có một node làm đồng bộ đặt ở AWG. Node này phát một dao động gọi là dao động đồng bộ vào đầu mỗi vòng bằng cách sử dụng một nguồn quang băng rộng. Do đó, khoảng cách của các xung đồng bộ là một chu kỳ. Thời gian nhận một dao động tại một node được lấy xác định bởi thời đểm mà bộ thu nhận xung đồng bộ. Thuật toán mà mỗi node dùng để nhận chu kỳ đồng bộ như sau: Thuận toán đồng bộ 1. Mỗi node sẽ ước lượng hay dự đoán thời gian đến của xung đồng bộ kế tiếp tạ i bộ thu của nó. Chu kì của các xung đồng bộ được sử dụng để ước lượng chính xác khoảng thời gian này. 2. Mỗi node sẽ ước lượng trễ toàn trình của nó tới AWG sử dụng giả thiết là các tín hiệu điều khiển gửi bởi nguồn quang băng rộng của nó được AWG phát quảng bá. 3. Một node truyền thông tin trong một chu kỳ cụ thể gọi là chu kỳ x, một trễ truyền toàn trình tới AWG sử dụng để ước lượng thời gian đến của xung đồng bộ tại thời điểm bắt đầu của chu kỳ x. Vì số khe trong một chu kỳ đã biết nên mỗi node có thể tính toán các khe thời gian bằng việc chia nhỏ một cách phù hợp chu kỳ truyền dẫn đã biết. Khoảng truyền dẫn của các xung bắt đầu chu kỳ tạo ra bởi bộ đồng bộ đảm bảo rằng bất kì hiện tượng trôi nào trong các xung đồng hồ của các node đều được bù lại. Mỗi node cũng ước lượng trễ truyền toàn trình của mình tới AWG trong khi gửi các gói điều khiển. Vì vậy, mỗi node có khả năng bù lại sự thay đổi do nhiệt độ, sự lão hoá và các yếu tố tương tự.
Khuôn dạng khung trên một bước sóng như hình 3.26. Một khung bao gồ m FN khe với chiều dài khe tương đương với thời gian truyền dẫn của một gói điề u khiển. Nếu thời gian điều khiển của các bộ thu phát không bỏ qua được thì mỗi khe có thêm một khoảng thời gian điều chỉnh thu phát bên cạnh thời gian truyền dẫn của gói điều khiển. Mỗi khung bao gồ m M khe đầu, 1M
Gãi ®îc t¹o ra No Cã ®Æt tríc trong Rçi khung kÕ tiÕp ? yes Göi gãi ®iÒu khiÓn Chê RTT/2 yes Gãi ®iÒu khiÓn cã bÞ va ch¹m kh«ng? No No Gãi d÷ liÖu cã ®· lËp biÓu cha? No Yes Göi gãi d÷ liÖu vµ c¸c yes Göi gãi Gi¶i phãng gãi ®iÒu khiÓn trong chu kªnh ? k× kÕ tiÕp d÷ liÖu RTT: Thêi gian truyÒn toµn tr×nh H×nh 3.27Lu ®å phÇn ph¸t cña 1 node
M khe không được phân bổ cố định. Thay vào đó, các gói điều khiển được gửi trên cơ sở tranh chấp dùng một phiên bản chỉnh sửa của ALOHA chia khe. Dùng một cơ chế truy cập ngẫu nhiên cho các gói điều khiển mà không cần phân bổ trước các khe hoặc phải ấn định cố định nên tạo ra một mạng mở. Lụa chọn phiên bản chuyển đổi của ALOHA chia khe vì 2 lý do. Một là, đơn giản và rẻ khi thực hiện. Hai là quan trọng hơn. ALOHA có độc lập về tỷ số của trễ lan truyền và thời gian truyền gói. Trong mạng quang tốc độ cao, nó nâng cao hiệu quả các cơ chế truy nhạp ngẫu nhiên như đa truy cập CSMA. Hơn nữa, tốc độ đường truyền có thể tăng tới 40Gb/s hay thậm chí tốc độ dữ liệu cao hơn mà không làm thông lượng của kênh điều khiển. Các gói điều khiển tới bộ thu sau một thời gian trễ t
bằng nửa thời gian thực hiện cả quá trình truyền. Chú ý rằng thời gian thực hiện cả quá trình truyền đồng nghĩa với trễ truyền từ nguồn tới đích và truyền nguợc lại nguồn. Vì vậy, thời gian truyền một quá trinh truyền là 2t. Trong F-M khe còn lại của mỗi khung không có gói điều khiển nào được gửi, cho phép bộ thu điều chỉnh tới bước sóng bất kỳ nào. Điều này làm việc truyền giữa các cặp node bất kỳ là có thể thực hiện được. Trong các khe đó, mỗi node xử lý gói điều khiển nhận được bằng các thực hiện cùng thuật tóan đã lập chương trình. Tham số M từ bỏ hai loại trùng lặp. Trong số M khe đầu tiên của mỗi khung, các gói điều khiển và dữ liệu có thể được truyền đồng thời, nhưng chỉ từ các node gắn liền với cùng cổng vào AWG. Trong khoảng thời gian này, các gói bắt nguồn từ các cổng vào của AWG khác không thể được nhận. Mặt khác, trong F-M khe cuối cùng của mỗi khung, tất cả bên nhận không bị khóa và có thể được điều chỉnh tới bất kỳ bước sóng nào. Kết quả là trong khoảng thời gian này các gói dữ liệu từ bất kỳ cổng vào AWG cũng đều nhận được. Điều này cho phép tái sử dụng bước sóng. Giao thức MAC làm việc như sau. Đầu tiên, hãy xem xét phần truyền của một node mà biểu đồ của nó được mô tả ở hình 3.27. Nếu một node không có gói dữ liệu trong vùng đệm của nó, nguồn quang băng rộng và LD trở nên vô hiệu. Khi một gói dữ liệu có đích là node j, a  j  N, đến node i j, 1  i  N, nguồn quang băng rộng của i phát quảng bá một gói điều khiển vào một trong M khe của khung nằm ở cổng vào của AWG mà node i tham gia vào. Khe được chọn ngẫu nhiên theo một xác suất xác định. Một gói điều khiển bao gồm bốn trường là: tên địa chỉ đích (unicast hay multicast), chiều dài và kiểu của gói dữ liệu tương ứng, và mã chỉnh sửa lỗi phía trước (FEC). Chú ý, các gói điều khiển không phải mang địa chỉ nguồn vì mỗi node nguồn đều biết khe mà nó đã truyền gói điều khiển tương ứng. Hình 3.26, gói dữ liệu có thể có chiều dài L thay đổi, 1  L  F, trong đó L biểu
thị độ dài theo đơn vị khe. Trường kiểu dữ liệu gồm một bit và được sử dụng trong chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. FRC được sử dụng bởi bộ thu để sửa một hay nhiều bit lỗi trong gói điều khiển hay để tìm ra nếu gói điều khiển bị nghẽn trên kênh ALOHA chia khe. Theo việc phân bổ trước, mỗi gói điều khiển phải mang một mã FEC mã này cho phép bên thu không chỉ phát hiện lỗi mà còn có thể sửa lỗi. Mặt khác node nguồn A có thể nhận một gói điều khiển nguyên vẹn trong khi node đến B có thể nhận một bản copy bị lỗi của cùng gói điều khiển, và node B sẽ không xem xét đặt truớc. Kết quả là, node A sẽ gửi gói dữ liệu tương ứng và node B sẽ hầu như không thu được bước sóng thích hợp dẫn đến một nghẽn ở bên thu và lãng phí độ rộng băng tần. Chú ý là mặc dù sự truyền gói không có lỗi, nhưng sự lỗi của node cũng ảnh hưởng đến sự hoạt động của giao thức phân bổ trước. . Vấn đế này phải được đặt ở các giao thức lớp cao hơn. NhËn (c¸c) Rçi gãi ®iÒu khiÓn Bé thu = ®Ých? No Yes LËp biÓu c¸c No NhËn d÷ liÖu vµ ChØ nhËn (c¸c) gãi d÷ liÖu ? c¸c gãi ®iÒu khiÓn gãi ®iÒu khiÓn Yes LËp biÓu trong Yes M khe ®Çu tiªn ? No H×nh 3.28 Lu ®å phÇn thu cña mét node
Xem xét phần thu của một node: Hình 3.28 là lưu đồ tương ứng. Mọi node tập hợp tất cả các gói điều khiển bằng việc điều chỉnh bộ thu của mình đúng với các kênh tương ứng với M khe đầu tiên của một khung. Vì vậy, nó biết về hoạt động của tất cả các node khác và biết gói điều khiển của nó gửi thành công hay không bằng cách sử dụng trường FEC. Trong khung k, 1kD, mỗi bộ thu tập hợp các gói điều khiển được gửi trước đó một thời gian một phần hai thời gian truyền toàn bộ quá trình bởi các node tham gia vào cổng đầu vào của AWG thứ k. Nếu gói điều khiển của nó bị nghẽn, node i chờ và truyền lại gói điều khiển trong chu kỳ kế tiếp với phân bố xác suất p và với xác suất (1-p), nó sẽ hoãn truyền dẫn một chu kỳ, trong đó 0 p1. Sau một chu kì, node truyền lại gói điều khiển với xác xuất p, và cứ như vậy. Các gói điều khiển thành công được xếp hàng trong hàng đợi phân phối tại mỗi node. Tất cả các node xử lí các gói điều khiển đã thu thành công bằng việc thực hiện cùng một thuật toán xử lí lập biểu trong (F-M ) khe còn lại của mỗi khung. Kết quả là tất cả các node có cùng lịch trình truyền và nhận. Vì mỗi node phải xử lí các gói
điều khiển của tất cả các node, nên việc tính toán phức tạp. Để đơn giản, chúng ta sử dụng thuật toán lập biểu với các gói dữ liệu trên cơ sở đến trước phục vụ trước và first fit trong một cửa sổ lập biểu hạn chế. Sau khi nhận gói điều khiển thành công, thuật toán xử lí sẽ lập biểu truyền dẫn cho gói dữ liệu tương ứng trong D khung. D khung này không cần thiết phải trùng với đường bao một chu kỳ. Gói dữ liệu được gửi trong khe đầu tiên có thể sử dụng bước sóng khả dụng thấp nhất. Nếu không có đủ các khe khả dụng trong D khung, gói dữ liệu không được truyền và node nguồn phải truyền lại gói điều khiển trong chu kỳ kế tiếp. Các node mà không gửi thành công sẽ biết được điều này vì các node cùng thực hiện một thuật toán lập biểu. Thông tin toàn mạng kết hợp với lập biểu phân phối giảm trễ vì tránh phải sử dụng đến ACK và có thể thực hiện một khả năng thông thông thường tới 100%. Vì mỗi node phải xử lí các gói điều khiển của tất cả các node để nắm được thông tin toàn mạng, mào đầu tính toán dành trước có thể bị nghẽn cổ trai nghiêm trọng ảnh hưởng tới tính năng mở của . Để chứa số lượng lớn các node và tạo ra mạng khả mở thuần tuý, thì các tính toán phức tạp tại mỗi node trong mạng là nhỏ. Vì vậy, trong phần sau chúng ta sử dụng một chuỗi trải phổ đơn mà không sử dụng CDMA. Chuỗi trải phổ này được sử dụng bởi tất cả các node. Chiều dài của cửa sổ lập biểu tương đương D khung vì hai lí do. Thứ nhất, do hạn chế của chiều dài lịch trình cho một số lượng nhỏ các khung để yêu cầu tính toán tại mỗi node nhỏ. Vì cửa sổ lập biểu nhỏ nên mỗi node phải duy trì và cập nhật chỉ các bảng lập biểu nhỏ. Thứ hai, trong D khung, tất cả các node nhận các gói điều khiển từ cùng một tập các node. Với cùng một thời gian, vì đặc tính định tuyến bước sóng của AWG và yêu cầu tất cả các node lắng nghe các lát cắt điều khiển, chỉ tập các node này có thể truyền các gói dữ liệu. Các gói dữ liệu này được
đưa ra bởi các gói điều khiển chính xác trong D khung sớm nhất. Bằng việc tạo ra cửa sổ lập biểu có chiều dài D khung, các gói điều khiển và dữ liệu có thể được gửi đồng thời làm tăng độ đồng thời và hiệu quả của mạng. Tiếp theo chúng ta thảo luận về sự hỗ trợ cho Multicast và chuyển mạch kênh. Multicast có thể thực hiện bằng các bộ chia. Mỗi bộ chia phân phối một gói đến tới tất cả các node tham gia. Bằng việc điều chỉnh các bộ thu đúng với bước sóng tương ứng, gói có thể được nhận bởi nhiều hơn một node. Vì vậy, mà khả năng thông của các bộ thu tăng nên ảnh hưởng đến hiệu năng của mạng. Chuyển mạch kênh thực hiện bằng sử dụng trường kiểu gói và chiều dài của gói điều khiển. Chiều dài chỉ thị số lượng khe yêu cầu trong một chu kỳ. Sử dụng một tập các bit trong trường kiểu, node nguồn chỉ thị số lượng khe phải được dành trước trong một chu kỳ. Sau khi nhận gói điều khiển, kênh được thiết lập bằng việc chọn các khe đầu tiên có thể tại bước sóng khả dụng thấp nhất. Các khe được dành trước trong một chu kỳ nhỏ cho đến khi kết nối được kết cuối. Kết cuối chuyển mạch kênh làm việc như sau. Giả sử node i, 1iN, thiết lập một kênh có nghĩa là node i cấp một số khe xác định trong một chu kỳ. Hơn nữa giả sử j, 1j(M-1), node khác tham gia vào cùng bộ kết hợp chiế m các kênh. Sau đó, trong mỗi chu kỳ node i lặp lại gói điều khiển trong khe (j+1) của cửa sổ đặt trước tương ứng. Để kết cuối kênh, node i chỉ đơn giản dừng việc phát lại gói điều khiển. Trong cách này, tất cả các node khác nhận thấy rằng kênh được kết cuối và khe tương ứng trở thành rỗi. Lưu ý rằng, trong suốt thời gian chiế m một kênh thì các kênh khác có thể bị loại bỏ. Vì vậy, khe tương ứng gọi là khe k, 1≤ k ≤ (j+1), trở nên rỗi. Trong khi đó, tất cả các khe với chỉ số lớn hơn k, tức là các khe để chỉ thị sự tồn tại của các kênh, bị ngăn cản bởi khe j. Vì vậy, j khe đầu tiên của cửa sổ dành trước tương ứng chỉ thị sự tồ n tại của các kênh trong khi (M-j) khe còn lại rỗi và được sử dụng cho đặt trước. Một node giử một gói điều khiển gửi tới một trong các khe (j+1), (j+2), ..., M một cách