intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Ứng dụng kỹ thuật CDMA quang trong mạng chuyển mạch Burst quang

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

43
lượt xem
6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giải pháp sử dụng kỹ thuật CDMA quang trong xử lý tiêu đề của mạng chuyển mạch burst quang (OBS) là chủ đề đang được mọi người quan tâm. Giải pháp này không những cho phép được xử lý tiêu đề được thực hiện hoàn toàn trong suốt trên miền quang mà còn cải thiện đáng kể tốc độ xử lý. Với giải pháp được đề xuất, mạng OBS sẽ giải quyết được vấn đề, mạng OBS sẽ giải quyết được vấn đề qua tải trên mặt phẳng điều khiển.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng kỹ thuật CDMA quang trong mạng chuyển mạch Burst quang

Mai Viet VUcfng, Dang The Ngoc<br /> <br /> <br /> Giii phip su dung ky thuit CDMA quang trong Trong mang ehuyen mach burst quang, eae burst<br /> xu ly tieu de cua mang chuyen mach burst quang dir lieu la mdt tap hpp cua nhieu gdi IP dupe ehuyen<br /> (OBSj la chu de dang duac nhieu ngudi quan tam. qua ede mit mang d dang todn quang. Thdng tin dieu<br /> Giii phip nay khong nhiing cho phep viec xu ly khien (tieu de) dupe tmyen tmdc burst du lieu vdi muc<br /> tieu de duac thuc hien hoin toin trong sudt tren dieh thiet lap ede ehuydn mach dpc theo dudng di eua<br /> mien quang ma cdn cai ttiien ding ke tde dd xu ly. burst. Burst dii Udu dupe tmyen theo sau gdi tidu de<br /> Vdi giai phip duac dd xuat, mang DBS se giii quyet md khdng can dpi xdc nhdn thiet ldp kdt ndi.<br /> duoc van de qua tii trdn matphing dieu ktiien. Tren mat phang dieu khidn, tidu de dupe xu ly<br /> trong mien didn dd Idy ra thdng tin dieu khien. Thdi<br /> 1. GIOI THIEU gian xu ly tidu de bao gom: Dinh dia ehi, tim kiem<br /> Su gia tang khdng ngimg eua luu lupng Intemet bang dinh tuyen, tao tidu de mdi. Ddy id mdt thdng<br /> bien nay vd su ldn manh nhanh chdng eiia cdc edng sd rat quan trpng lidn quan den hieu ndng lam vide<br /> nghd quang da tao ndn nhung bude ehuyen bien eua mang. Khi thdi gian xu ly ldn, ddn den tde dd<br /> mdi me trong kien tnic mang Intemet. Cdng nghe xu ly thdp, tde nghen de ddng xay ra do cde tidu de<br /> quang se ngay cang ldn manh hon nua vdi eae iing den md khdng dupe xu ly kip thdi.<br /> diing khdng chi ttong tmyen ddn ma cdn ed 6 phdn De tang toe dp xu ly tieu de, bai bdo dua ra giai<br /> ehuyen mach eiia mang Intemet quang the he ke phdp su dimg ky thudt da tmy nhap phdn chia theo<br /> tiep. Hidn tai, ed nhieu nghien ciiu dang tap tmng ma quang (OCDMA) [2] tten mat phang dieu khidn eua<br /> vao ba edng nghd ehuyen mach quang: Chuyen mang OBS de ndng cao hieu nang cua mang. Y tudng<br /> mach kdnh quang jOCS), ehuydn mach burst quang o day Id gdn tuong ung dia ehi cua mit dich ttong<br /> (OBS) vd ehuyen mach gdi quang (OPS). Trong dd, OBS tieu de vdi mdt nhan ma quang. Nhan nay dupe tao<br /> la mdt mang nghien ciiu khd hdp ddn bdi nd dupe ra va xu ly dua ttdn ky thudt OCDMA. Hoat ddng xu ly<br /> thiet ke de dat su cdn bang giiia ehuydn mach kenh nhan tai cdc mit dupe thue hidn ttong sudt ttdn mien<br /> vd ehuyen mach gdi, cd tinh mem deo, cho hieu ndng quang vd cho thdi gian xu ly nhd hon nhieu so vdi eae<br /> cao vd khdng edn ddn bd dem quang [1]. phuong phdp xu ly thdng tiiudng ttdn mien dien.<br /> <br /> <br /> <br /> 30 TAP CHI CNTT&TT KY 1 (8.2011)<br /> CONG NGHE VIEN THONG<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Wtbttniii<br /> vio<br /> <br /> <br /> <br /> Ulnkli<br /> OBS<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Nutbiinl6i<br /> ra<br /> <br /> Hinh 1: Ki&i tmc mang OBS dien hinh<br /> <br /> <br /> 2. MANG CHUYEN MACH BURST QUANG tinh bao mat thdng tin cao, don gidn hda vd phdn<br /> Hinh 1 thd hien mdt mang OBS dang ludi bao gdm edp kidm sodt mang ludi, ndng cao hidu qua su<br /> cde mit bidn vd cdc mit ldi [3]. Cde nut ehuydn mach dung pho tdn, khdng ydu edu cdc khoang thdi gian<br /> burst quang dupe kdt ndi bdi cde mydn WDM. Niit hay dai bdng tdn bao vd. Trong OCDMA, tin hidu eua<br /> OBS ehuydn mdt burst tii mit bidn ldi vdo tdi nut ngudi dimg khde nhau ed thd chdng ldn ldn nhau<br /> bidn ldi ra. Dua trdn thidt kd chuyen mach, nd cd ve ea mat thdi gian ldn tdn sd vd chia se cimg mdi<br /> thd ed hoac khdng dupe ttang bi bd dem quang. Cde tmdng tmydn dan chung. Da tmy nhap thuc hidn<br /> tuydn WDM mang td hpp nhidu bude sdng vd mdi bdng edeh gdn eho ngudi sii dimg khde nhau nhiing<br /> bude sdng eoi nhu mdt kdnh tmydn. Gdi dieu khidn ehudi ma phan biet nhu ttong Hinh 2.<br /> eua mdt burst ed the tmydn trdn eiing mdt kdnh vdi Nhiing img dung eo ban eua OCDMA bao gdm:<br /> burst dii lidu, hoac trdn mdt kdnh didu khidn ridng ghdp kdnh, ehuydn mach, tach/gbdp cdc tin hidu<br /> bidt. Mdt burst ed thd mang mdt bode nhidu gdi IP. da kdnh qua mang dudng true (backbone) vd mang<br /> vimg dd thi (MAN), dimg tridn khai mang da tmy<br /> 3. KY THUAT CDMA QUANG nhdp kdt ndi nhidu ngudi su dung qua mang ndi bd<br /> Ydu edu vd cdng nghd tmy nhdp quang hidn nay (LAN). Hon the niia, OCDMA dupe su dung dd xdy<br /> ddi hdi tmydn thdng tde dd cao vd luu lupng ldn, dung mang quang ddi xiing tdi bd gia dinh (FTTH)<br /> cho phep nhidu ngudi su diuig cimg chia se vimg vdi tde dp hang Gbps trong tuong lai.<br /> bdng thdng rdng ttdn midn quang. Hai hd thdng da Mdt sd nghidn eim gdn day eho thdy tidm nang<br /> tmy nhdp dang dupe su dimg phd bidn Id da tmy img dung OCDMA ttong tmy nhdp cua cde edng<br /> nhdp phdn chia theo thdi gian (TDMA) vd da tmy nghd mang mang tinh lal ghdp giiia quang vd vd<br /> nhdp phdn chia theo bude sdng (WDMA). Ben eanh tuydn, chang han nhu mang khdng day su dung<br /> hai hd thdng da tmy nhdp kd ttdn thi da tmy nhdp tmyen quang qua khdng gian (FSO) bode tmydn vd<br /> phdn chia theo ma quang (OCDMA) dang ngay edng mydn qua spi quang (ROF). Ngodi ra OCDMA edn<br /> nhdn dupe nhidu su ehii y vdi nhiing uu didm nhu<br /> <br /> <br /> TAP CHI CNTT&TT KY 1 (8.2011) 31<br /> CONG NGHE V I E N THONG<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> BOOK song<br /> ttong lupng ma, bdng tdng sd chip ed gia tri 1; Xg, X^<br /> Nguoi s^dvogl<br /> tuong ling Id gid tri gidi ban eiia ham tu tiiong quan<br /> vd tuong quan chdo. Ham tu tuong quan va tuong<br /> quan chdo dae trung eho kha nang gay can nhidu<br /> ldn nhau giiia cde ehudi ma. Khi gid tri tu tuong<br /> quan cdng ldn vd gid tri tuong quan chdo edng nhd<br /> Thai gian thi kha nang phdn bidt hai ehuoi ma d ddu thu cdng<br /> NgBoi sv dpi^ 2 ldn hay ndi each khac ehiing edng it gay can nhidu<br /> ldn nhau.<br /> Bang 1: Anh xa giua dja chi c6ng vd chudi ma<br /> Hinh 2: Chia se tai nguySn dua trfin c6ng nghd CDIVIA<br /> Dia chi cong Ma<br /> dupe img dung trong mat phang didu khidn eua eae AI 01010101<br /> mang chuydn mach. A2 01011010<br /> <br /> Mdt vi du ve tao nhan dia chi tii ma OOC (L, w, X^,<br /> 4. MANG OBS SlT DUNG KY THUAT A-c) = (8,4,1,2) dupe minh hpa ttong Bang 1.<br /> CDMA QUANG<br /> Mdi ehudi ma ndi trdn se dupe ma hod vao eac xung<br /> Nhin Chung kidn tnic mang OBS su dung ky thudt<br /> quang vd tmydn di tten spi quang. Ky thudt OCDMA<br /> OCDMA hodn toan tuong tu nhu kidn tnic thdng<br /> ma hod pha thdi gian thuc hidn ma hod ehudi md<br /> thudng 6 Hinh I. Didm khde bidt 6 day la vide tao<br /> thdng qua bidn ddi vd pha cua xung quang, chang<br /> vd xu ly dia ehi nut dieh trdn mat phang dieu khidn<br /> ban xung quang cd pha la 0 se bidu thi gia tri 0,<br /> dupe dua trdn ly thuydt boat ddng cua he thdng<br /> xung quang ed pha la n bidu thi gid tri 1 trong ehudi<br /> OCDMA. Bdi vidt gidi thieu vd he thdng OCDMA ma<br /> ma. 6 vi du trdn, ma dia ehi dupe tmydn di Id hai<br /> boa pha thdi gian (TPC-OCDMA) [2]: Hoat ddng he<br /> ehudi xung vdi pha la: AT = {0, n, 0, n, 0, n, 0, n] vd<br /> thdng TPC-OCDMA, mdt kidn tnic nut ldi don gian<br /> A2' = {0, n. 0,71,7t, 0, jt, 0}. Ta gpi AI' vd A2' Id cdc<br /> eho phdp xu ly ede dia ehi dua trdn nhan ma quang<br /> nhan ma quang.<br /> vd md ta boat ddng eua nd.<br /> Kidn tiruc cua mdt he thdng TPC-OCDMA dd tao<br /> Tao nhan va xu* ly nhan<br /> ra nhan ma quang vd xu ly nhan dupe md td ttong<br /> Tieu dd chira dia ehi nut dich. De tao ra nhan ma Hinh 3.<br /> quang cdc dia chi ndy dupe dnh xa sang mdt ehudi<br /> Xung quang ddu vdo dupe chia nho ra 1dm L xung<br /> ede gid tri nhi phdn {0,1}. Cdc ehudi ndy dupe Idy tii<br /> quang, mdi xung dai didn cho mdi ctiipttongehuoi ma.<br /> mdt bd ma nhdt dinh. Trong he thdng OCDMA ede<br /> Dd bidu thi vi tri cde chip vd mat thai gian ede xung<br /> bd ma thudng dupe su dung la matirucgiao quang<br /> ndy dupe di qua cdc dudng ddy ttd quang vdi chidu<br /> (OOC), ehudi M....<br /> dai khde nhau. Sau cimg cdc xung ndy dupe dich pha<br /> Mdi gid tri {0,1} ttong ehudi dupe<br /> gpi la mdt chip. Chudi OOC dupe dac Bang 2: Anh xa giua chudi ma va nhan<br /> <br /> trung bdi bd tham so (L, w, Xg- ^c) Dia chi cong Ma Nhan<br /> ttong dd L la dp ddi ma, chinh bdng AI 01010101 {0,«-,0,;r,0,;r,0,;r}<br /> A2 01011010 {0,;r,0,;;r,;r.0,;r,0}<br /> tdng s6 chip ttong chudi, w gpi Id<br /> <br /> <br /> 3 2 I TAP CHI CNTT&TT KY 1 (8.2011)<br /> CONG NGHE V I E N THONG<br /> <br /> <br /> <br /> BOcflchpha<br /> Xung vdo<br /> OO^'O l>a\ Xungra<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> BQ MA HOA<br /> <br /> <br /> <br /> Hinh 3: He thfingTPC-OCDIVIA<br /> <br /> tuong ling vdi vi tri eua chip la 0 hay I ttong ehudi ma. xung ddu ra bO gldl ma iing vdi cdng sudt (finh c6<br /> Ddu ra eua bd ma hod eho ta nhan ma quang, nhan thd diing 1dm tin hl$u md cdng chuydn m^ch trong<br /> ndy sau dd dupe tmydn qua mang. tmdng chuydn m^ch eua nut ldi, edng ndy dupe mo<br /> Tai phia thu, nhan dupe xu ly theo each ngupe lai, ehi cho phdp duy nhdt burst tuong img vdi nhdn di<br /> eae gia tri dieh pha dupe tinh todn sao cho sau hai qua. Y tudng ndy de xudt ra mdt md hinh xu ly tieu<br /> ldn dich pha (o bd ma hod vd bd gidi ma), pha eua dd dua ttdn nhdn ma quang tai nut ldi.<br /> tin hidu a mdi nhdnh Id nhu nhau: tp^j + tpjjj = tpj^^ Mo hinh xu* ly nhan tai nut loi<br /> + 9D2 ~ VE3 "'• *PD3^ — K®t qua 6 ddu ra bd giai ma<br /> Mdt md hinh xu ly nhan tai nut ldi dupe dd xudt<br /> se eho ra xung quang vdi edng suat dinh ndu nhan<br /> nhu Hinh 5. 6 ddy, dd don gian, ta chi xdt ddn qua<br /> ddu vao trimg khdp vdi ma eua bd giai ma, vi khi dd<br /> trinh xu ly dia chi nut dieh trong tidu dd dd Idy<br /> xung quang o eac nhdnh Id ddng pha nhau. Trong<br /> ra thdng tin dinh tuydn, vdn de xu ly cdc tmdng<br /> tmdng hpp ngupe lai nhan ddu vdo khdng khdp,<br /> khde trong tidu dd ta khdng xet ddn. Khdi xii ly<br /> xung quang trdn eae nhanh khdng ddng pha eho ta<br /> quang bao gom bd xii ly nhdn va tmdng chuydn<br /> xung quang tdng ed edng sudt rdt be. Hinh 4(b) vd<br /> mach N X N. Bd xu ly nhan gdm mdt bd chia cdng<br /> 4(e) minh hpa tin hidu ddu ra bd giai ma trong hai<br /> sudt quang 1 :n ndi den n bd 0ai ma. Cdc bd giai<br /> tmdng hpp nhan ddu vdo la AI' vd A2', o ddy phia<br /> ma ndy chira ma dia ehi eua ede nut dieh. Ddu vdo<br /> thu la bd giai ma eho dia ehi AI.<br /> cua bd xu ly nhan Id tidu de, ddu ra Id tin hidu<br /> Til boat ddng eiia he thdng trdn, ta nhdn thdy rang didu khidn mo cdng, tin hidu md cdng chi xudt<br /> <br /> Bi«nd9<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> TMriglan Tlidrigian TMrigian<br /> <br /> (b) (C)<br /> Hinh 4: (a) Nhan quang ung vdi dja chi A I ,(b) Bau ra bO gidi ma khi ddu vao la A I ' ,<br /> (c) Ddu ra bO giai ma khi diu vao la A2'<br /> <br /> <br /> <br /> TAP CHI CNTT&TT KY 1 ( 8 . 2 0 1 1 ) 33<br /> CONG NGHE V I I N THONG<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> BO gISi mS<br /> Tin h i ^ dileu Mvin #1<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> J\6uab<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Cdngra#-|<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> cdng vdo #n C6ng ra #1<br /> <br /> Hinh 5: M6 hinh xCr ly nhan tai nut lOi<br /> <br /> hien khi cd su trung khdp giua nhan va ma dia tao tin hieu md cdng. Chi duy rihdt mdt cdng dupe<br /> ehi nut dich. mo dd eho phdp burst di qua.<br /> Hoat ddng xu ly nhan nhu sau: Nhan ddu vdo dupe<br /> khudcb dai vd chia nhd thdnh cdc ban sao vdi sd 5. DANH GIA HIEU NANG<br /> lupng bang sd ma ttong ngdn hang dia ehi nut dieh, Dd ddnh gid bleu nang xu ly tieu dd khi su dung<br /> nhan sau dd dupe di qua dong thdi n bd giai md, nhan ma quang su dung md hinh bd xu ly nhan ehi<br /> mdi bd giai ehiia ma tuong img vdi mdt ma ttong ed bai bd giai ma, edu tao bd giai md gdm ede dudng<br /> ngdn hdng dia chi. Khi nhan ddu vdo trimg khdp vdi ddy tte quang vd bd dich pha, bd ma d ddy ed 8 chip<br /> ma dia ehi, se eho ra xung quang ed edng sudt dinh vd chu ky ctiip bdng 5 ps.<br /> o ddu ra bd giai ma, tin hidu ndy dupe su dung dd Thdi gian thuc giai md dupe tinh bang thdi gian<br /> 5ps<br /> B9 gidi ma<br /> <br /> Ti6ud6<br /> <br /> BO dich pha<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> j LN#2 f-<br /> <br /> Hlnh 6: Mo hinh ddnh gia.<br /> <br /> <br /> <br /> 3 4 I TAP CHI CNTT&TT KY 1 (8.2011)<br /> CONG NGHE V I I N THONG<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Bang 3: So sanh cac md hinh xCr ly dja chi khac nhau<br /> <br /> Mo hinh xur ly Tdc do xnr ly (Hz) So lowng dia chi<br /> Phan mem 10* 10^ - 10*<br /> Logic duong day dien tu 10^ 10*-10"<br /> Bp nho dem 2x10'' 10^-10"<br /> Nhan ma quang IQW 10*<br /> <br /> dd bd 0ai ma nhdn du 8 chip. Vi ehu ky chip Id 5 ttdn midn quang ma vd mat tde dd xu ly cung dupe<br /> ps ndn thdi gian giai ma: r = (8 - l)x5 = 35 ps. edi thidn ddng kd. Bd dinh tuydn ldi vdi tde dd xu<br /> Tde dd xu ly nhan ehu ydu dupe quydt dinh bdi thdi ly cao se giai quydt dupe van de cpid tai ttdn mat<br /> gian giai ma [4], ndn duoc tinh mdt cdch tdng qudt phdng didu khidn.<br /> ^ 1 1 Mang OBS dupe xem la mdt bude chuydn tidp tii<br /> nhu sau: J ~Y~ (L-\)*hT ' ^ ' ' ^^'^S ^'° ^ ^^ ^° ^^^P<br /> mang chuydn mach kdnh quang ldn mang chuydn<br /> ttong mdt tii ma. AT la chu ky chip. Chdng ban Idy<br /> mach gdi quang vdi uu didm Id khdng edn su dimg<br /> sd lupng chip bang 32, chu ky chip bang 5 ps, khi<br /> bd ddm quang. Cdc nghidn eim ve OBS da dupe thue<br /> dy / = 6,5x 109 (Hz). V$.y sCt dimg nhan quang cd<br /> thS cho tdc dd xUlf ldn tdi-10 GHz. hien tir nhidu nam qua va vdn dang dupe tidp tue<br /> Bang 3 so sdnh mdt sd md hinh xii ly dia ehi theo day manh. Ap dimg xu ly nhan ma quangttdnmat<br /> hai tidu chi la vd thdi gian xir ly vd sd lugng dia chi phang dieu khidn eua OBS Id mdt phuong phdp mdi<br /> [5]. Day Id hai thdng sd quan trpng giup ddnh gid vd cho hidu qua cao, giiip gdp phan hodn thidn hon<br /> hidu ndng boat ddng eung nhu khd ndng md rdng nhiing nghien eim eiing nhu cdc giai phdp edi thidn<br /> eiia mang OBS. boat ddng cua mang OBSttongtuong lai.<br /> Ta ed thd thdy rang, edeh xu ly dia ehi thdng Tai lieu tham khao:<br /> <br /> tiiudng tdc dd xu ly bi ban chd do thdi gian xu ly [1]. YONGIVIEI SUN, TOMOHIRO HASHIGUCHI, VU QUANG<br /> <br /> bao gdm thdi gian kidm tra dia chi, tim Mdm bang IVIINH, XI WANG, HIROYUKI MORIKAWA, AND TOMONORI<br /> <br /> dinh mydn va tao dia ehi mdi. Tde dd xu ly dua trdn AOYAIVIA, "Design and implementation of 8^ optical bLTst-swiched<br /> <br /> hai md hinh la phdn mdm (10^ Hz) vd bd nhd ddm network testbed", IEEE Optical Communications, Nov. 2005.<br /> <br /> (2x10' Hz) Id khd cao nhung cho sd lupng dia chi [2]. HONGXI YIN, DAVID J. RICHARDSON, "Optical Code<br /> nhd, ttong khi dd sii dung logic dudng day didn tu Division Multiple Access Comnujnication Networks Theory and<br /> cho tde dd xu ly tiidp hon nhung tang dupe sd lupng Applications", Tslnghua University Press, 2007.<br /> dia chi. Vdi md hinh su dimg nhan ma quang eho ta [31. C. QIAO AND M.YOO, "Optical Burst Switching (OBS)- A<br /> tde dd xu ly Udu dd ldn tdi 10^° Hz vd sd lupng dia new paradigm fa an optical Intemet", Journal of high speed<br /> chi ldn (10'^ dia ehi). netw^aks, vol.8, no.l, pp. 69-84, Jan. 1999.<br /> <br /> [4]. N. WADA, H. SOTOBAYASHI, AND K. KITAYAMA "firor-<br /> 6 . KET L U A N<br /> free 100 km traismission of 10 Gbit/s optical code division<br /> Bdi bdo datirinhbdy mdt phuong phdp xu ly dia<br /> multiplexing using BPSK picoseconds-pulse code sequence with<br /> ehi mdi dua ttdn nhan ma quang eho mang OBS<br /> novel time-gating detection", Electron. Lett., vol. 35, pp. 8 3 3 —<br /> tiidng qua vide dp dung md hinh boat ddng eua ky<br /> 834, May 1999.<br /> tiiudt OCDMA, ma cu thd la ky thudt OCDMA ma hod<br /> [5]. KEN-ICHI KITAYAMA NAOYA WADA, "Photo IP routing",<br /> pha tiidi gian. Vdi phuong phap nay, khdng nhiing<br /> IEEE Photonics Technology Lett., vol. 1 1 , no. 12, Dec. 1999.<br /> qud tirinh xu ly dia chi dupe trong sudt hodn todn<br /> <br /> <br /> TAP CHI CNTT&TT KY 1 ( 8 . 2 0 1 1 ) 35<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
26=>2