BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

---------------------------------------

Họ và tên tác giả luận văn

TRẦN VĂN TRƯỜNG

TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

MẠNG QUANG HỌC THẾ HỆ MỚI WDM OPTICAL NETWORK

Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÁY TÍNH & TRUYỀN THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KỸ THUẬT MÁY TÍNH & TRUYỀN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

TS. NGÔ HỒNG SƠN

Hà Nội – Năm 2012

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan 4

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 5

Danh mục các hình vẽ 6

ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài

2. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn

3. Phương pháp nghiên cứu

4. Kết quả sơ bộ

5. Hạn chế của luận văn

6. Tóm tắt luận văn

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG WDM 11

1. Tổng quan 11

2. Ghép kênh theo bước sóng (Wavelength-Division Multiplexing)

3. Các thành phần của hệ thống WDM

4. Phân loại hệ thống WDM

5. Ưu nhược điểm của công nghệ WDM

5. Các yêu tố ảnh hưởng tới hệ thống

6. Sự phát triển của WDM

8. Chuyển mạch quang

7.1 Chuyển mạch kênh quang

7.2 Chuyển mạch gói quang

CHƯƠNG II : ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG

QUANG

1. Giới thiệu

2 Vấn đề định tuyến

2.1 Giới thiệu

2.2 Phân loại định tuyến

3. Vấn đề gán bước sóng

4. Phân loại định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang học WDM

5. Định tuyến và gán bước sóng tĩnh

6. Định tuyến và gán bước sóng động

6.1 Vấn đề định tuyến

6.1.1 Định tuyến cố định (Fixed Routing)

6.1.2 Định tuyến thay thế cố định (Fixed Alternate)

6.1.3 Định tuyến thích nghi (Adaptive Routing)

6.1.3.1. Định tuyến thích nghi dựa trên thông tin tổng thể

6.1.3.2. Định tuyến thích nghi dựa trên thông tin cục bộ

6.2 Vấn đề gán bước sóng

CHƯƠNG III : MÔ TẢ GIẢI PHÁP VÀ TRIỂN KHAI LẬP TR

ÌNH MÔ

PHỎNG

1. Giới thiệu

2. Mô phỏng định tuyến

2.1 Chương trình mô phỏng giải thuật định tuyến cố định (Fixed

Routing)

2.2 Chương trình mô phỏng giải thuật định tuyến tuyến thay thế cố định

(Fixed Alternated Routing)

2.3 Định tuyến thích nghi

2.3.1 Định tuyến thích nghi trên thông tin tổng thể

2.3.1.2 Chương trình mô phỏng giải thuật định tuyến đường dẫn luân

phiên (alternate-path routing) dựa trên thông tin tổng thể

2.3.2 Định tuyến thích nghi trên thống tin cục bộ

2.3.2.1 Chương trình mô phỏng giải thuật định tuyến đường dẫn

luân phiên theo thông tin cục bộ

2.3.2.2 Chương trình mô phỏng giải thuật định tuyến chuyển hướng

(Deflection routing)

3. Mô phỏng gán bước sóng

3.1 Chương trình mô phỏng giải thuật Random

3.2 Chương trình mô phỏng giải thuật First-Fit

3.3 Chương trình mô phỏng giải thuật Least-Used (LU)

3.4 Chương trình mô phỏng giải thuật Most- Used (MU)

CHƯƠNG IV : KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép

kết quả của ai. Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu theo danh

mục tài liệu của luận văn.

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin dành lời cảm ơn trân trọng nhất tới thầy Ngô Hồng Sơn, người

đã rất tận tình chỉ bảo và hướng dẫn cho tôi trong quá trình tìm hiểu và thực hiện

luận văn.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong Viện Công nghệ

thông tin và truyền thông, Viện Sau đại học đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện

và hoàn thành luận văn này.

Hà Nội, Tháng 03 năm 2012

Tác giả luận văn

TRẦN VĂN TRƯỜNG

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ADM Add/drop multiplexer

APD Avalanche Photodiode

ATM Asynchronous Transfer Mode

DEMUX Demultiplexer

MUX Multiplexer

DLE Dynamic Lightpath Establishment

EDFA Erbium doped fiber amplifer

FDM Frequency Division Multiplexing

IP Internet Protocol

LL Least Loaded

LU Least Used

M∑ Max-Sum

OADM Optical add/drop multiplexer

OTDM Optical Time Division Multiplex

RWA Routing and Wavelength Assignment

D- RWA Dynamic Routing and Wavelengt

Assignment

TDM Time Division Multiplexing

WADM Wavelength Add- Drop Multiplexer

WC Wavelegth Converter

WDM Wavelength Division Multiplex

WR Wavelength Router

SLE Static Lightpath Establishment

Bộ ghép kênh xen/rẽ

Điốt quang thác

Phương thức truyền không đồng bộ

Bộ tách kênh

Bộ ghép kênh

Thiết lập luồng quang động

Khuếch đại sợi quang trộn erbium

Ghép kênh phân chia tần số

Giao thức internet

Gán bước sóng dựa trên tải ít nhất

Gán bước sóng sử dụng ít nhất

Gán bước sóng dựa trên tổng

dung lượng lớn nhất

Bộ ghép kênh xen/rẽ quang

Ghép kênh quang phân chia thời gian

Định tuyến và gán bước sóng

Định tuyến và gán bước sóngđộng

Ghép kênh phân chia theo thời gian

Bộ nhập tách bước sóng

Bộ chuyển đổi bước sóng

Ghép kênh chia bước sóng

Bộ định tuyến bước sóng

Thiết lập luồng quang tĩnh

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1. Cấu trúc cơ bản của hệ thống WDM

Hình 2. Hệ thống WDM đơn hướng và song hướng

Hình 3. Mạng chuyển mạch kênh quang với các kết nối nguồn quang

Hình 4. Mô tả chuyên mạch gói quang

Hình 5 . Mô phỏng giải thuật định tuyến cố định

Hình 6 . Mô phỏng giải thuật định tuyến thay thế cố định

Hình 7 . Topo mô phỏng định tuyến đường dẫn luân phiên (alternate-path routing)

dựa trên thông tin tổng thể

Hình 8 . Mô phỏng giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên (alternate-path

routing) dựa trên thông tin tổng thể

Hình 9 . Topo mô phỏng giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên theo thông tin

cục bộ

Hình 10 . Mô phỏng giải thuật định tuyến đường dẫn luân phiên theo thông tin cục

bộ

Hình 11 . Topo mô phỏng giải thuật định tuyến chuyển hướng

Hình 12 . Mô phỏng giải thuật chuyển hướng theo tiêu chí số chặng ít nhất

Hình 13 . Mô phỏng giải thuật định tuyến chuyển hướng theo tiêu chí xác xuất

nghẽn thấp nhất

Hình 14 . Topo mô phỏng giải thuật gán bước sóng Random

Hình 15a . Mô phỏng giải thuật gán bước sóng Random

Hình 15b . Mô phỏng giải thuật gán bước sóng Random

Hình 16 . Topo mô phỏng giải thuật gán bước sóng First-Fit

Hình 17a . Mô phỏng giải thuật gán bước sóng First-Fit

Hình 17b . Mô phỏng giải thuật gán bước sóng First-Fit

Hình 18 . Topo mô phỏng giải thuật gán bước sóng Least-Used (LU)

Hình 19 . Mô phỏng giải thuật gán bước sóng Least-Used (LU)

Hình 20 . Topo mô phỏng giải thuật gán bước sóng Most- Used (MU)

Hình 21. Mô phỏng giải thuật gán bước sóng Most- Used (MU)

ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài

Sự bùng nổ của Internet và ngày càng có nhiều dịch vụ cung cấp thì nhu cầu về

băng thông để đáp ứng các dịch vụ này ngày càng tăng mà công nghệ TDM truyền

thống không thể đáp ứng được dẫn đến sự ra đời của công nghệ ghép kênh quang

theo bước sóng (Wavelength-Division Multiplexing - WDM ) . Công nghệ WDM

cho phép nâng cao dung lượng đường truyền mà vẫn duy trì hiện trạng hoạt động

của mạng với chi phí thấp . Nên công nghệ WDM là công nghệ được dùng cho hầu

hết các mạng quang trục có dung lượng cao . Vì thế nó sẽ là công nghệ được tiếp

tục nghiên cứu và phát triển trong tương lai . Đó là lý do tôi chọn đề tài “Mạng

quang học thế hệ mới WDM Optical Network”

2. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn :

* Mục tiêu chung : Tìm hiểu khái quát về mạng quang học thế hệ mới WDM

như : nguyên lý hoạt động, các thành phần cấu thành hệ thống , các kỹ thuật chuyển

mạch, các giải thuật định tuyến và gán bước sóng

* Mục tiêu riêng :

- Tìm hiểu bài toán định tuyến và gán bước sóng động trong mạng quang học

WDM

- Mô phỏng nguyên lý hoạt động định tuyến và gán bước sóng động trong mạng

quang học WDM bằng phần mềm mô phỏng NS2 để có một cái nhìn trực quan về

các giải thuật định tuyến như định tuyến cố định , định tuyến thay thế cố định, định

tuyến thích nghi và các giải thuật gán bước sóng như Random, First-Fit, Least-Used

, Most-Used

3. Phương pháp nghiên cứu

Luận văn được tiếp cận theo phương pháp tìm hiểu lý thuyết khái quát về công

nghệ WDM đã được trình bày rất đầy đủ trong các sách, giáo trình và các bài báo

tạp chí được liệt kê trong phần tài liệu tham khảo

Các vấn đề lý thuyết sẽ được tiến hành mô phỏng bằng phần mềm NS2 trong đó

có kế thừa các môdun lập trình có sẵn trong phần mềm từ đó phát triển thành

chương trình mô phỏng các vấn đề lý thuyết của luận văn.

4. Kết quả sơ bộ

Sau thời gian tìm hiểu và thực hiện luận văn đã đạt được một số kết quả sau

- Về lý thuyết :

+ Hoàn thành tìm hiểu về các vấn đề cơ bản của mạng quang học WDM như

nguyên lý hoạt động, thành phần cấu thành, nguyên lý chuyển mạch, nguyên lý định

tuyến và gán bước sóng

+ Nắm vững một số giải thuật định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang

học WDM

- Về thực hành : Xây dựng được chương trình mô phỏng nguyên lý hoạt động

của các giải thuật định tuyến : Cố định, Thay thế cố định, Thích nghi . Giải thuật

gán bước sóng : Random, First-Fit, Least-Used, Most-Used

5. Hạn chế của luận văn

Vì điều kiện thời gian và khả năng lập trình còn hạn chế nên luận văn chưa thể

hoàn thiện được phần lập trình mô phỏng đánh giá hiệu năng của mạng qua các giải

thuật định tuyến và gán bước sóng . Kính mong thầy hướng dẫn và hội đồng bảo vệ

luân văn châm trước và đóng góp thêm ý kiến để luận văn có thể hoàn thiện hơn.

6. Tóm tắt luận văn

Luận văn được chia làm 4 chương với nội dung như sau :

Đặt vấn đề : Trình bày một cách khái quát nội dung của toàn bộ đề tài đồ án.

Đưa ra mục tiêu, kết quả sơ bộ cũng như tóm tắt nội dung đồ án

- Chương I: Trình bày khái quát về mạng quang học thế hệ mới WDM, đưa ra

các khái niệm chung nhất.

- Chương II: Trình bày về các vấn đề về định tuyến và gán bước sóng trong

mạng quang thế hệ mới WDM. Trong đó tập chung vào vấn đề định tuyến và gán

bước sóng động

- Chương III: Trình bày việc xây dựng chương trình mô phỏng các thuật toán

định tuyến và gán bước sóng động trong mạng quang học WDM thông qua các

kịch bản mô phỏng

- Chương IV: Trình bày kết luận và hướng phát triển đề tài.

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MẠNG WDM

1. Tổng quan

Ngày nay thông tin được cung cấp tới chúng ta thông qua các mạng lưới truyền

thông . Mà hiện nay là mạng internet và các mạng chuyển mạch gói không đồng bộ

ATM . Các mạng này thì không có đủ khả năng đáp ứng được nhu cầu băng thông

hiện nay .

Công nghệ cáp quang có thể coi là giải pháp tốt nhất hiện nay có thể đáp ứng

được nhu cầu về băng thông bởi vì băng thông của nó có thể đạt tới 50Tbps ngoài

khả năng vượt trội về băng thông công nghệ quang có độ suy hao tín hiệu thấp

khoảng 0,2 dB/km , méo nhiễu tín hiệu thấp, sử dụng ít vật liệu , không gian lắp đặt

nhỏ và có giá thành thấp . Nên công nghệ quang là công nghệ hứa hẹn có thể đáp

ứng nhu cầu về băng thông ngày càng tăng và nhu cầu kết nối mạng trong tương lai.

Chìa khóa trong thiết kế mạng lưới truyền thông quang học để khai thác băng

thông rất lớn của sợi quang là đưa ra đồng thời nhiều phương thức truyền vào kiến

trúc và giao thức mạng . Trong một mạng quang học, điều này có thể được cung

cấp đồng thời theo bước sóng hoặc tần số theo 3 phương thức : Truyền dẫn ghép

phân không gian SDM (Space Devision Multiplexing, Truyền dẫn ghép phân thời

gian TDM (Time Devision Multiplexing), Truyền dẫn ghép phân bước sóng WDM

(Wavelength Devision Multiplexing)

2. Ghép kênh theo bước sóng (Wavelength-division multiplexing –

Wavelength-division multiplexing)

Wavelength-division multiplexing ( ghép kênh theo bước sóng ) là công nghệ

cho phép ta tiếp cận và khai thác băng thông không đồng bộ của các thiết bị quang

điện tử bởi yêu cầu từ thiết bị đầu cuối chỉ là tốc độ điện từ . Nhưng nhiều kênh

WDM từ những người dùng cuối khác nhau thì có thể ghép trên cùng 1 sợi quang .

Theo WDM trải phổ quang là 1 nhóm các bước sóng không trùng lặp , với mỗi

bước sóng được xác định là 1 kênh truyền thông với bất kì tốc độ nào. Vì vậy bằng

cách cho phép nhiều kênh WDM cùng tồn tại trên cùng 1 sợi quang chúng ta có thể

khai thác triệt để băng thông của cáp quang với các thách thức tương ứng là thiết kế,

tích hợp kiến trúc, giao thức mạng và thuật toán

3. Các thành phần của hệ thống WDM

Như minh họa trên hình 1.1 để đảm bảo việc truyền nhận nhiều bước sóng trên

một sợi quang, hệ thống WDM phải thực hiện các chức năng sau:

- Phát tín hiệu: hệ thống WDM sử dụng nguồn phát quang là laser. Hiện nay, đã

có một số loại nguồn phát như: laser điều chỉnh được bước sóng (tunable laser),

laser đa bước sóng (multiwavelength laser)... Yêu cầu đối với nguồn phát laser là

phải có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát ổn định, mức công suất phát đỉnh, bước

sóng trung tâm, độ rộng phổ, độ rộng chirp phải nằm trong giới hạn cho phép.

- Ghép/tách tín hiệu: ghép tín hiệu WDM là sự kết hợp một số nguồn sáng khác

nhau thành một luồng tín hiệu ánh sáng tổng hợp để truyền dẫn qua sợi quang. Tách

tín hiệu WDM là sự phân chia luồng ánh sáng tổng hợp đó thành các tín hiệu ánh

sáng riêng lẻ tại mỗi cổng đầu ra của bộ tách.

- Truyền dẫn tín hiệu: quá trình truyền dẫn tín hiệu trong sợi quang chịu ảnh

hưởng của nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, các hiệu ứng phi tuyến, các vấn

đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu... Mỗi vấn đề kể trên đều phụ thuộc rất nhiều

vào các đặc tính của sợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi...).

- Khuếch đại tín hiệu: Hệ thống WDM hiện tại chủ yếu sử dụng bộ khuếch đại

quang sợi EDFA.

Khuếch đại tín hiệu

Tách tín hiệu

Ghép tín hiệu

Thu tín hiệu

Phát tín hiệu

Truy

ền tín hiệu tr

ên

sợi quang

EDFA

MUX

DE-

MUX

Tx1

Tx2

Rx1

Rx2

Tx2

Rx2

Hình 1. Cấu trúc cơ bản của hệ thống WDM

- Thu tín hiệu: để thu tín hiệu, các hệ thống WDM cũng sử dụng các loại bộ tách

sóng quang như trong hệ thống thông tin quang thông thường: PIN, APD

4. Phân loại hệ thống WDM

Hệ thống WDM về cơ bản chia làm 2 loại: hệ thống đơn hướng và song hướng

như minh hoạ trên hình 1.2 .

Hệ thống đơn hướng chỉ truyền theo một chiều trên sợi quang. Do vậy, để truyền

thông tin giữa 2 điểm cần 2 sợi quang.

Hệ thống WDM song hướng, ngược lại, truyền hai chiều trên một sợi quang nên

chỉ cần một sợi quang để có thể trao đổi thông tin giữa 2 điểm.

Cả hai hệ thống đều có những ưu nhược điểm riêng. Giả sử rằng công nghệ hiện

tại chỉ cho phép truyền N bước sóng trên một sợi quang, so sánh hai hệ thống ta

thấy:

Thu tín hiệu

Hệ thống WDM đơn hướng



,…,



Tách tín hiệu

Ghép tín hiệu

Phát tín hiệu

EDFA

MUX

DE-

MUX

Tx1

Tx2

Rx1

Rx2

Tx2

Rx2



,…,



Tách tín hiệu

Ghép tín hiệu

Phát tín hiệu

EDFA

MUX

DE-

MUX

Tx1

Tx2

Rx1

Rx2

Tx2

Rx2



,…,



,…,



Hệ thống WDM song hướng

Hình 2 . Hệ thống WDM đơn hướng và WDM song hướng

- Xét về dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả năng cung cấp dung lượng cao

gấp đôi so với hệ thống song hướng. Ngược lại, số sợi quang cần dùng gấp đôi so

với hệ thống song hướng.

- Khi sự cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng không cần đến cơ chế chuyển

mạch bảo vệ tự động APS (Automatic Protection Switching) vì cả hai đầu của liên

kết đều có khả năng nhận biết sự cố ngay lập tức.

- Về khía cạnh thiết kế mạng, hệ thống song hướng khó thiết kế hơn vì còn phải

xét thêm các yếu tố như: vấn đề xuyên nhiễu do có nhiều bước sóng hơn trên một

sợi quang, đảm bảo định tuyến và phân bố bước sóng sao cho hai chiều trên sợi

quang không dùng chung một bước sóng…

- Các bộ khuếch đại trong hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức tạp hơn

trong hệ thống đơn hướng. Tuy nhiên, do số bước sóng khuếch đại trong hệ thống

song hướng giảm ½ theo mỗi chiều nên ở hệ thống song hướng, các bộ khuyếch đại

sẽ cho công suất quang ngõ ra lớn hơn so với ở hệ thống đơn hướng.

5. Ưu nhược điểm của công nghệ WDM

Thực tế nghiên cứu và triển khai WDM đã rút ra được những ưu nhược điểm của

công nghệ WDM như sau:

- Ưu điểm của công nghệ WDM

+ Tăng băng thông truyền trên sợi quang theo số lần tương ứng với số bước

sóng được ghép vào để truyền trên một sợi quang.

+ Tính trong suốt: Do công nghệ WDM thuộc kiến trúc lớp mạng vật lý nên

nó có thể hỗ trợ các định dạng số liệu và thoại như: chuyển mạch kênh, ATM,

Gigabit Ethernet, ESCON, IP...

+ Khả năng mở rộng: những tiến bộ trong công nghệ WDM hứa hẹn tăng băng

thông truyền dẫn trên sợi quang lên đến hàng Tbps, đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng

ở nhiều cấp độ khác nhau.

+ Hiện nay, WDM là công nghệ duy nhất cho phép xây dựng mô hình mạng

truyền tải quang OTN (Optical Transport Network) giúp truyền tải trong suốt nhiều

loại hình dịch vụ, quản lý mạng hiệu quả, định tuyến linh động ...

- Nhược điểm của công nghệ WDM

+ Vẫn chưa khai thác hết băng tần hoạt động rất rộng của sợi quang (chỉ mới

tận dụng được băng C và băng L).

+ Quá trình khai thác, bảo dưỡng phức tạp hơn gấp nhiều lần.

+ Nếu hệ thống sợi quang đang sử dụng là sợi DSF theo chuẩn G.653 thì rất

khó triển khai WDM vì khi đó, sẽ xảy ra hiện tượng trộn bốn bước sóng trong sợi

quang.

6. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống

Có 3 yếu tố cơ bản của sợi quang ảnh hưởng đến khả năng của các hệ thống

thông tin quang, bao gồm:

- Suy hao

- Tán sắc

- Hiện tượng phi tuyến xảy ra trong sợi quang.

Tuy nhiên, đối với các hệ thống khác nhau thì mức độ ảnh hưởng của các yếu tố

này cũng khác nhau. Ví dụ:

- Ðối với các hệ thống cự ly ngắn, dung lượng thấp thì yếu tố chủ yếu cần quan

tâm là suy hao.

- Ðối với các hệ thống tốc độ cao, cự ly tương đối lớn thì yếu tố chủ yếu cần

quan tâm là suy hao và tán sắc.

- Ðối với các hệ thống cự ly dài và dung lượng rất lớn thì ngoài 2 yếu tố trên cần

phải xem xét đến cả các hiệu ứng phi tuyến.

7. Sự phát triển của WDM

Sự phát triển của các hệ thống WDM nhìn chung có thể chia làm ba giai đoạn:

- Hệ thống WDM thế hệ 1: Hệ thống WDM điểm-điểm với các trạm xen/rẽ trên

tuyến phải sử dụng các thiết bị MUX/DEMUX để tách/ghép tất cả các bước sóng.

- Hệ thống WDM thế hệ 2: Hệ thống WDM điểm-đa điểm với các trạm xen/rẽ

trên tuyến là các OADM cho phép tách trực tiếp bước sóng cần xen/rẽ.

- Hệ thống WDM thế hệ 3: Mạng quang WDM hoàn toàn với các thiết bị chuyển

mạch và định tuyến bước sóng.

8. Chuyển mạch quang

Về nguyên lý, một chuyển mạch thực hiện chuyển lưu lượng từ một cổng lối vào

hoặc kết nối lưu lượng trên một khối chuyển mạch tới một cổng lối ra. Hệ thống

chuyển mạch quang là một hệ thống chuyển mạch cho phép các tín hiệu bên trong

các sợi cáp quang hay các mạch quang tích hợp được chuyển mạch có lựa chọn từ

một mạch này tới một mạch khác.

Tuỳ thuộc vào kỹ thuật chuyển mạch mà các thông tin được trao đổi dưới dạng

thời gian thực (chuyển mạch kênh) hoặc dưới dạng ghép kênh thống kê (chuyển

mạch gói). Chuyển mạch kênh là một phương pháp thông tin sử dụng để thiết lập

cho thông tin giữa 2 điểm. Số liệu được truyền trên cùng một tuyến và thông tin

truyền đi trong thời gian thực. Khác với chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói thực

hiện truyền các gói số liệu độc lập. Mỗi gói đi từ một cổng tới một cổng khác theo

một đường nào đó. Các gói không thể gửi tới nút kế tiếp khi chưa thực hiện thành

công tại nút trước đó. Mỗi nút cần có các bộ đệm để tạm thời lưu các gói. Mỗi nút

trong chuyển mạch gói yêu cầu một hệ thống quản lý để thông báo điều kiện truyền

thông tin tới nút lân cận trong trường hợp số liệu truyền bị lỗi.

8.1. Chuyển mạch kênh quang

Chuyển mạch kênh quang được thực hiện trong mạng quang định tuyến bước

sóng thực hiện thiết lập các bước sóng toàn quang giữa hai nút mạng. Sự thiết lập

các luồng quang bao gồm một số bước thực hiện. Những bước này bao gồm tìm ra

cấu hình và tài nguyên, định tuyến, gán bước sóng báo hiệu và đặt trước tài nguyên.

Tìm ra cấu hình và tài nguyên bao gồm phân bổ và duy trì thông tin trạng thái

mạng. Thông tin sẽ bao gồm cấu hình mạng vật lý và trạng thái liên kết của mạng.

Trong mạng định tuyến bước sóng WDM, những thông tin này bao gồm các bước

sóng có thể sử dụng trên một tuyến đưa ra trong mạng. Một giao thức phổ biến dành

cho duy trì thông tin trạng thái tuyến trong mạng internet là giao thức đường ngắn

nhất theo thứ tự mở (OSPF -Open Shortest Path First).