1

PHÂN TÍCH XÁC SUẤT TẮC NGHẼN

CỦA NÚT LÕI OBS CÓ HỖ TRỢ ĐA DỊCH VỤ

Dương Phước Đạt, Lê Văn Hoà, Đặng Thanh Chương, Võ Viết Minh Nhật

Đại học Huế

Tóm tắt: Chuyển mạch chùm quang hứa hẹn là một giải pháp hiệu quả đối với các mạng

đường trục trong tương lai, trong đó mô hình IP-over-OBS là một kết hợp tất yếu nhằm tận

dụng thế mạnh của mỗi tầng quang và điện. Với những tiến bộ đáng kể về cung cấp truyền

thông đa dịch vụ của tầng IP, một yêu cầu được đặt ra là làm thế nào tầng OBS có thể hỗ trợ

các luồng dịch vụ có các mức ưu tiên khác nhau. Bài viết sẽ phân tích thông số chất lượng

dịch vụ (xác suất tắc nghẽn) trong phân phối tài nguyên ở cổng ra của nút mạng OBS.

Từ khóa: Nút lõi OBS, đa dịch vụ, xác suất tắc nghẽn, khả năng chuyển đổi bước sóng, phân

phát tài nguyên

1 Giới thiệu

Chuyển mạch chùm quang (optical burst switching, OBS) [1][2] là một giải pháp đầy hứa

hẹn cho các thế hệ mạng IP-over-OBS tiếp theo. Trong một mạng OBS, đơn vị truyền thông và

chuyển mạch là chùm dữ liệu, bao gồm nhiều gói IP được chứa bên trong. Một chùm bao gồm

hai thành phần chính: gói tin điều khiển (burst control packet, BCP) và chùm dữ liệu (data

burst). Mạng OBS duy trì phần chùm dữ liệu luôn ở trong miền quang, trong khi phần điều

kiển BCP được xử lý trong miền điện tại mỗi nút. Mạng OBS thực hiện truyền thông tách rời

giữa phần điều khiển và phần dữ liệu về mặt thời gian, trong đó một gói điều khiển được gửi

đi trước chùm dữ liệu tương ứng để đặt trước tài nguyên (bước sóng) dọc theo hành trình từ

nút nguồn đến nút đích. Chùm dữ liệu theo ngay sau gói điều khiển mà không chờ đợi một báo

nhận nào và được chuyển tiếp qua các nút chuyển mạch một cách toàn quang.

Trong mạng OBS, vấn đề quan trọng là làm thế nào để tầng OBS có thể hỗ trợ các loại

dịch vụ khác nhau từ tầng IP. Việc hỗ trợ đa dịch vụ ở tầng OBS sẽ tạo thuận lợi và bổ sung các

phiên bản nâng cao của mô hình IP-over-OBS. Trong số các tham số quan trọng của chất lượng

dịch vụ (Quality of Service, QoS), xác suất tắc nghẽn là tiêu chuẩn quan trọng nhất đối với

mạng OBS có hỗ trợ đa dịch vụ [3], bởi vì điều mong muốn của các nhà quản trị dịch vụ mạng

là cần có một xác suất tắc nghẽn thấp đối với luồng dịch vụ có ưu tiên cao, ngay cả khi tổng tải

mạng cao và số lượng bước sóng bị giới hạn. Nói một cách khác, cần có một mô hình phân phối

tài nguyên hiệu quả để nâng cao khả năng hỗ trợ đa dịch vụ của mạng OBS. Trong bài viết này,

chúng tôi phân tích xác suất tắc nghẽn của nút mạng OBS với các luồng dịch vụ đến khác nhau,

với các trường hợp có và không ưu tiên trong phân phối tài nguyên ở cổng ra.

Bài báo này được tổ chức như sau: Phần 2 liệt kê một số ký hiệu sẽ được sử dụng trong

bài báo. Phần 3 phân tích chi tiết xác suất tắc nghẽn với 2 trường hợp: không và có hỗ trợ đa

dịch vụ khi phân phối tài nguyên tại một cổng ra. Với trường hợp không hỗ trợ đa dịch vụ, ba

2

khả năng chuyển đổi bước sóng được xem xét: không, có một phần và có khả năng chuyển đổi

hoàn toàn. Hai mô hình ưu tiên phân phối tài nguyên: dành riêng một số bước sóng (Wp) cho

luồng dịch vụ ưu tiên và giới hạn truy cập tài nguyên (Wn) đối với luồng dịch vụ không ưu tiên

cũng được phân tích trong phần này. Phần 4 là một so sánh giữa mô hình giải tích và cài đặt mô

phỏng. Cuối cùng là phần kết luận.

2 Một số ký hiệu

Một số ký hiệu, khái niệm được qui ước trong bài viết này như sau:

Ký hiệu Mô tả

p Tốc độ luồng chùm ưu tiên đến tại cổng ra.

n Tốc độ luồng chùm không ưu tiên đến tại cổng ra.

Tổng tốc độ luồng chùm đến tại cổng ra ( =p+n)

µ Tốc độ phục vụ (xử lý) chùm tại cổng ra, trong đó 1/µ là độ dài chùm

Năng lực chuyển đổi = số bộ chuyển đổi / số bước sóng tại cổng ra

P Xác suất tắc nghẽn tổng các luồng tại cổng ra (0≤P≤1)

Pp Xác suất tắc nghẽn của luồng chùm ưu tiên tại cổng ra (0≤Pp≤1)

Pn Xác suất tắc nghẽn của luồng chùm không ưu tiên tại cổng ra (0≤Pn≤1)

W Tổng số bước sóng ra tại mỗi cổng (fiber) ra

Wp Số bước sóng dành riêng cho luồng chùm ưu tiên (0<Wp≤W)

Wn Tổng số bước sóng có thể truy cập bởi luồng chùm không ưu tiên (0<Wn≤W)

3 Mô hình phân tích xác suất tắc nghẽn

3.1 Phát biểu bài toán

Xét một nút lõi OBS có kiến trúc như mô tả trong Hình 1 (được tham khảo từ tài liệu [2]),

trong đó mỗi cổng vào/ra gồm W bước sóng. Kiến trúc của nút OBS bao gồm đơn vị điều khiển

(control unit) và một ma trận chuyển mạch (switching fabric). Đơn vị điều khiển chịu trách

nhiệm xử lý gói tin điều khiển có chứa thông tin về định tuyến, độ dài chùm và sinh ra các tín

hiệu để quản lý các quá trình chuyển mạch trong ma trận chuyển mạch.

Khi đi qua mỗi nút trung gian, gói điều khiển chịu các chuyển đổi quang/điện/quang

(O/E/O), trong khi chùm dữ liệu di chuyển toàn quang từ nguồn đến đích. Các bộ đệm FDL

(fiber delay lines) có thể được sử dụng trì hoãn một chùm đến trong một khoảng thời gian nhất

định với mục đích đồng bộ hoá. Một chuyển đổi bước sóng hoàn toàn TWC (tunable wave-

length converter) có thể được sử dụng để chuyển đổi bước sóng của một chùm đến thành bất

kỳ bước sóng khả dụng nào tại liên kết ra. Tuy nhiên, do chi phí lớn khi trang bị các thiết bị

chuyển đổi, nên thông thường chỉ một số lượng giới hạn các bộ chuyển đổi được trang bị. Gọi

là năng lực chuyển đổi tại một cổng ra: Nếu =0, cổng ra không có khả năng chuyển đổi bước

sóng; nếu 0<<1, cổng ra có khả năng chuyển đổi một phần; và nếu =1, cổng ra có khả năng

chuyển đổi hoàn toàn.

3

Hình 1. Kiến trúc nút lõi OBS (nguồn [2])

Đơn vị điều khiển thực hiện lựa chọn bước sóng tại liên kết ra, dựa trên đơn vị chuyển

mạch SOA (semiconductor optical amplifier). Bên cạnh đó, đơn vị điều khiển có thể lập lịch các

chùm đến, dựa trên phối hợp giữa SOA và FDL, tương ứng với các thông tin trong một bảng

định tuyến. Ma trận chuyển mạch thực hiện chuyển mạch một chùm đến ra một cổng ra bất kỳ.

Trong bài viết này, chúng tôi xem xét trường hợp có 2 loại luồng chùm đến tại một nút:

luồng chùm ưu tiên (primivitive) và luồng chùm không ưu tiên (normal).

3.2 Trường hợp không có hỗ trợ đa dịch vụ

Xét trường hợp không có sự phân biệt giữa các luồng dịch vụ, các luồng chùm đến được

xem xét là như nhau. Có 3 trường hợp xảy ra: Khi không có khả năng chuyển đổi bước sóng,

khi có khả năng chuyển đổi bước sóng một phần và khi có khả năng chuyển đổi bước sóng

hoàn toàn. Các phân tích sau đây dựa trên ý tưởng của bài báo [1].

Hình 2. Sơ đồ chuyển trạng thái

3.2.1. Khi không có khả năng chuyển đổi bước sóng

Trong trường hợp cổng ra không có khả năng chuyển đổi bước sóng (=0), sơ đồ chuyển

trạng thái tình trạng tài nguyên ở cổng ra được mô tả như Hình 2, trong đó một trạng thái

0 1 2 3 1w wk

0

2

1 2 3 1k k w 2 w-1

3 4 k )1( k )1( w w

4

k{0,1,…,W} biểu diễn tình trạng cổng ra đang phục vụ k chùm đến. Có thể nhận thấy rằng sơ

đồ biểu diễn một quá trình sinh-tử của mô hình Markov với hàng đợi M/M/W/W có quá trình

sinh thay đổi k . Khả năng một chùm đến tìm thấy một bước sóng ra phù hợp được ánh xạ

thành việc điều chỉnh của tốc độ sinh mà nó phụ thuộc vào số chùm đang được phục vụ, tức là

tốc độ sinh từ trạng thái k đến k+1 là k = ����

�� (tốc độ sinh = tốc độ chùm đến xác suất mà

chùm đến tìm thấy kênh khả dụng có cùng bước sóng).

Các phương trình tương ứng với các xác suất chuyển trạng thái trong giản đồ trên là

�(�) = �

�

��(0) , � = 1

��

��� �

�!∏ �

���

�� �(0)���

��� , � ≥ 2 (1)

trong đó �(0) = �1 +�

�+ ∑ �

�

��� �

�!∏ �

���

��

������

���� �

��

(2)

Tắc nghẽn tại cổng ra sẽ xảy ra khi một chùm đến không tìm thấy bước sóng phù hợp, có

nghĩa là xác suất không chuyển được trạng thái từ trạng thái k sang k+1 là �

��(�). Xác suất tắc

nghẽn tổng khi đó được tính bằng:

� = ∑�

��(�)�

��� (3)

3.2.2. Khi có khả năng chuyển đổi bước sóng một phần

Trong trường hợp cổng ra có khả năng chuyển đổi bước sóng một phần (0<<1), sơ đồ

chuyển trạng thái tình trạng tài nguyên ở cổng ra là tương tự như trên (Hình 2), nhưng quá

trình sinh thay đổi từ trạng thái k đến k+1 lúc này có tốc độ là � ����

�+

�

��� (tốc độ sinh = tốc độ

chùm đến (xác suất mà chùm đến tìm thấy kênh khả dụng có cùng bước sóng + xác suất mà

chùm đến không tìm thấy kênh khả dụng có cùng bước sóng khả năng chuyển đổi)).

Các phương trình tương ứng với các xác suất chuyển trạng thái trong giản đồ là

�(�) = �

�

��(0) , � = 1

��

��� �

�!∏ �

���

�+

�

����(0)���

��� , � ≥ 2 (4)

trong đó �(0) = �1 +�

�+ ∑ �

�

��� �

�!∏ �

���

�+

�

���

������

���� �

��

(5)

Xác suất tắc nghẽn trung bình tại cổng ra được tính bằng

� = �(�) + ∑�

�(1 − �)�(�)���

��� (6)

3.2.3. Khi có khả năng chuyển đổi bước sóng hoàn toàn

Cổng ra có khả năng chuyển đổi bước sóng hoàn toàn là một trường hợp đặc biệt của

cổng ra có khả năng chuyển đổi bước sóng một phần, tức là =1. Khi đó trong sơ đồ chuyển

trạng thái tình trạng tài nguyên, tốc độ sinh từ trạng thái k đến k+1 được đơn giản hóa thành �.

5

Các phương trình tương ứng với các xác suất chuyển trạng thái trong giản đồ trên là

�(�) = ��

��� �

�!�(0) (7)

trong đó �(0) = �∑ ��

��� �

�!

���� �

��

(8)

Xác suất tắc nghẽn trung bình tại cổng ra được tính bằng

� = �(�) (9)

3.3 Trường hợp có hỗ trợ đa dịch vụ

3.3.1. Dành riêng bước sóng cho dịch vụ có ưu tiên

Dựa trên ý tưởng của mô hình phân tích trong [5], trong đó Wp bước sóng tại một cổng ra

sẽ được dành riêng cho luồng chùm ưu tiên; trong khi luồng chùm không ưu tiên và phần

luồng chùm ưu tiên nhưng không được phục vụ bởi Wp bước sóng dành riêng sẽ chia sẻ cùng

nhau W-Wp bước sóng còn lại ở cổng ra. Để ước tính xác suất tắc nghẽn, một mô hình hàng đợi

Markovian M/M/c/c được sử dụng để xây dựng một mô hình hai giai đoạn như Hình 3 đối với

việc cấp phát bước sóng động. Giai đoạn đầu tiên biểu diễn Wp bước sóng tại cổng ra được

phân bổ chỉ cho các luồng dịch vụ ưu tiên; trong khi giai đoạn 2 biểu diễn (W-Wp) bước sóng

còn lại được chia sẻ cho cả luồng dịch vụ không ưu tiên và luồng chùm ưu tiên nhưng bị từ chối

phục vụ ở giai đoạn 1.

Hình 3. Mô hình 2 trạng thái của nút lõi OBS.

Giai đoạn đầu tiên trong Hình 3 biểu diễn mô hình mất mát M/M/Wp/Wp, nên xác suất

(P1) mà Wp bước sóng đều bận rộn được xác định bởi công thức mất Erlang:

�� =���

����

/��!

∑ ���

���/�!

�����

(10)

6

Luồng chùm ưu tiên bị tắc nghẽn (không được phục vụ trong số Wp bước sóng dành

riêng) tại giai đoạn 1 không bị loại bỏ, mà được chuyển đến giai đoạn 2 với một tốc độ trung

bình ��� = ����.

Giai đoạn 2 biểu diễn bởi mô hình lưu lượng 2 chiều, bởi vì tài nguyên được chia sẻ cho 2

loại luồng: không ưu tiên và có ưu tiên. Sơ đồ chuyển trạng thái đối với tình trạng chia sẻ (W-

Wp) bước sóng cho 2 loại luồng này được mô tả như ở Hình 4.

Hình 4. Sơ đồ chuyển trạng thái trong mô hình 2 chiều.

Đặt p(i,j) là xác suất mà cổng ra ở trạng thái (i,j), trong đó có i chùm không ưu tiên và j

chùm ưu tiên đang chiếm dụng các bước sóng. Các phương trình cân bằng trạng thái như sau:

- Tại các vị trí bên trong, với 0≤i<W-Wp, 0≤j<W-Wp và i+j<W-Wp:

(�� + ��� + �� + ��)p(�, �) = ��p(� − 1, �) + ���p(�, � − 1) + (� + 1)�p(� + 1, �) + (� + 1)�p(�, � + 1) (11)

- Tại các vị trí biên, với 0≤i≤W-Wp, 0≤j≤W-Wp -1 và i+j=W-Wp:

(�� + ��)p(�, �) = ��p(� − 1, �) + ���p(�, � − 1) (12)

và ∑ ∑ p(�, �)����

���� =1 (13)

Tốc độ chùm ưu tiên không được phục vụ ở giai đoạn 1 là ��� = ��P1. Xác suất tại trạng

thái (i,j) có thể được suy ra từ (11), (12) và (13) là:

�(�, �) =������

�!

����

���

�!�(0,0) (14)

7

trong đó p(0,0) được xác định từ điều kiện chuẩn hóa là

p(0,0) = �∑ ∑������

�!

����

���

�!

��������

���

������

����

��

(15)

Một chùm đến sẽ bị tắc nghẽn nếu trạng thái ở vị trí biên, tức là i+j=W-Wp. Xác suất tắc

nghẽn của giai đoạn 2 (P2) do đó có thể được biểu diễn như sau:

�� = ∑������

�!

����

��(������)

��������!

������

���p(0,0) (16)

Xác suất tắc nghẽn đối với luồng chùm không ưu tiên (Pn) và có ưu tiên (Pp) của mô hình

2 giai đoạn là:

�� =��

��������; �� = ��

���

�������� (17)

Xác suất tắc nghẽn chùm trung bình (P) đối với mô hình hai giai đoạn cuối cùng là:

� =���������

����� (18)

3.3.2. Giới hạn khả năng truy cập tài nguyên của dịch vụ không ưu tiên

Ý tưởng chính của đề xuất trong [3] là giới hạn khả năng tiếp cận của luồng chùm không

ưu tiên đến tài nguyên tại cổng ra và do đó tăng khả năng tìm thấy tại nguyên đối với luồng

chùm ưu tiên. Để làm được điều này, các tác giả trong [3] giới hạn luồng chùm không ưu tiên

chỉ có thể tiếp cận được Wn (Wn<W) trong số W bước sóng tại cổng ra, trong khi luồng chùm ưu

tiên có thể tiếp cận được tất cả W bước sóng này. Tình trạng tài nguyên chia sẻ cho luồng chùm

không ưu tiên và có ưu tiên có thể được biểu diễn bởi sơ đồ chuyển trạng thái như Hình 5.

Với cách tính toán như trong mục 3.3.1, các phương trình cân bằng trạng thái là:

- Tại các vị trí bên trong, với 0≤i<Wn, 0≤j<W và i+j<W:

(�� + �� + �� + ��)�(�, �) = ���(� − 1, �) + ���(�, � − 1) + (� + 1)��(� + 1, �) + (� + 1)��(�, � + 1) (19)

- Tại các vị trí biên, với i=Wn và 0≤j<W-Wn:

(�� +��� + ��)�(��, �) = ���(�� − 1, �) + ���(��, � − 1) + (� + 1)�(��, � + 1) (20)

hay, với 0≤i≤Wn và i+j=W:

(�� + ��)�(�, �) = ���(� − 1, �) + ���(�, � − 1) (21)

và ∑ ∑ �(�, �)����

����� =1 (22)

Từ (19), (20), (21) và (22) có thể suy ra là:

�(�, �) =���

���

�!

������

�!�(0,0) (23)

8

trong đó p(0,0) được xác định từ điều kiện chuẩn hóa là

�(0,0) = �∑ ∑������

�!

���

���

�!

����

����� �

��

(24)

Hình 5. Sơ đồ chuyển trạng thái chia sẻ tài nguyên

Tắc nghẽn sẽ xảy ra đối với luồng chùm ưu tiên là khi toàn bộ các bước sóng ra đã bị

chiếm dụng, tức là ở các trạng thái là i+j=W. Do vậy xác suất tắc nghẽn của luồng chùm ưu tiên

là:

�� = ∑ �(� − �, �)���(����)

(25)

Tắc nghẽn sẽ xảy ra đối với luồng chùm không ưu tiên khi hoặc là ngưỡng Wn đã đạt đến

(i=Wn), hoặc là toàn bộ các bước sóng ra đã bị chiếm dụng, tức là ở các trạng thái là i+j=W. Do

vậy xác suất tắc nghẽn của luồng chùm không ưu tiên là:

�� = ∑ �(��, �)(������)��� + ∑ �(� − �, �)�

��(����) (26)

Xác suất tắc nghẽn chung sẽ là:

� =��

������� +

��

������� (27)

4 Mô phỏng và phân tích kết quả

Để so sánh xác suất tắc nghẽn trong các trường hợp không và có hỗ trợ đa dịch vụ, chúng

tôi thực hiện: (1) vẽ đồ thị của các phương trình xác suất tắc nghẽn (3, 6, 9, 17, 18, 26, 27) bằng

công cụ Mathematica và (2) cài đặt mô phỏng sự tắc nghẽn tại một nút lõi với 2 loại luồng chùm

(có và không ưu tiên). Mục đích của mô phỏng là nhằm so sánh sự tương quan giữa phân tích

lý thuyết (giải tích) và cài đặt thực nghiệm (mô phỏng) thực tế. Chúng tôi sử dụng giải thuật

LAUC [8] để lập lịch cho 2 loại chùm đến (có và không ưu tiên) có phân bố Poisson, được tạo và

trích xuất từ gói obs0.9a trong phần mềm mô phỏng NS2.

9

Một tham số quan trọng để xem xét tình trạng luồng đến khác nhau là � = ��

�� /� , biểu

diễn hệ số tương quan giữa tải lưu lượng đến và khả năng phục vụ của một cổng ra: khi m<1 tải

đến không vượt quá khả năng băng thông của cộng ra; các giá trị cài đặt của m là từ 0.5 đến 0.9.

4.1 Trường hợp không có hỗ trợ đa dịch vụ

Như mô tả ở hình 6, rõ ràng luôn có một khoảng cách nhất định giữa phân tích (PT) lý

thuyết và cài đặt mô phỏng (MP). Ví dụ khi σ=0 (cổng ra không có khả năng chuyển đổi bước

sóng), xác suất rơi bytes của mô hình mô phỏng (đường màu cam trên cùng, PT: σ=0) luôn cao

hơn mô hình phân tích (đường màu xám kết tiếp, MP: σ=0). Thực tế nguyên nhân làm cho mô

hình mô phỏng có xác suất rơi bytes cao hơn là vì giải thuật lập lịch được sử dụng trong mô

phỏng là LAUC, thay vì LAUC-VF [9], nên có thể tồn tại những khoảng trống mà chùm có thể

lập lịch được, nhưng thực tế bị đánh rơi. Hơn nữa, mặc dù các loại luồng chùm đến được tạo và

trích suất từ NS2 được cho là có phân bố Poisson, nhưng thực tế chúng chỉ là peuso-Poisson.

Hình 6. So sánh xác suất rơi bytes của trường hợp không có hỗ trợ đa dịch vụ giữa mô hình phân tích (PT) và mô

phỏng thực tế (MP) với các khả năng chuyển đổi bước sóng khác nhau (σ=0, 0.5 và 1).

4.2 Trường hợp có hỗ trợ đa dịch vụ

4.2.1 Dành riêng Wp bước sóng cho luồng chùm ưu tiên

Trong trường hợp có hỗ trợ đa dịch vụ với dành riêng Wp bước sóng cho luồng chùm ưu

tiên, giả sử tỉ lệ luồng chùm ưu tiên và không ưu tiên đến là bằng nhau (�� = ��), kết quả so

sánh của 3 trường hợp: tổng xác suất rơi bytes (Hình 7), xác suất rơi bytes của luồng chùm ưu

tiên (Hình 8) và xác suất rơi bytes của luồng chùm không ưu tiên (Hình 9) cũng chỉ ra rằng luôn

có một khoảng cách nhất định giữa mô hình phân tích và kết quả mô phỏng. Ba hình này cũng

cho thấy rằng, khi tăng số bước sóng dành riêng (Wp) thì xác suất rơi bytes của luồng chùm ưu

tiên được cải thiện đáng kể (Hình 8), nhưng đổi lại luồng chùm không ưu tiên chịu thiệt hại về

xác suất rơi bytes (Hình 9). Nếu xét về tổng thể (tổng xác suất rơi bytes), số bước sóng dành

riêng Wp=8 cho kết quả mất bytes thấp nhất (Hình 7).

Hình 10 chỉ ra một so sánh tổng xác suất rơi bytes khi Wp=8 và tỉ lệ giữa 2 luồng thay đổi

��/� từ 0.3, 0.5 đến 0.7.

Xác

su

ất r

ơi

byt

es

10

Hình 7. So sánh tổng xác suất rơi bytes của trường hợp dành riêng Wp=8,16 và 24 bước sóng cho luồng chùm

ưu tiên khi tỉ lệ 2 luồng chùm đến bằng nhau

Hình 8. So sánh xác suất rơi bytes của luồng chùm ưu tiên của trường hợp dành riêng Wp=8,16 và 24 bước

sóng cho luồng chùm ưu tiên

Hình 9. So sánh xác suất rơi bytes của luồng chùm không ưu tiên của trường hợp dành riêng Wp=8,16 và 24 bước

sóng cho luồng chùm ưu tiên.

Hình 10. So sánh tổng xác suất rơi bytes khi Wp=8 và tỉ

lệ giữa 2 luồng thay đổi ��/� là 0.3, 0.5 và 0.7.

4.2.2 Giới hạn khả năng truy cập vào các bước sóng đối với luồng chùm không ưu tiên

Với trường hợp giới hạn khả năng truy cập vào các bước sóng đối với luồng chùm không

ưu tiên, Hình 11, 12 và 13 cho thấy một hình ảnh phần nào ngược lại với trường hợp dành riêng

Wp bước sóng cho luồng chùm ưu tiên (Hình 9, 8 và 7). Sự tương tự này là khá dễ hiều vì [3] và

[5] là 2 cách tiếp cận khác nhau của cùng một vấn đề: bản chất của chúng là luồng chùm ưu tiên

được dành nhiều bước sóng hơn chùm không ưu tiên.

Hình 11. So sánh tổng xác suất rơi bytes của trường hợp giới hạn luồng chùm không ưu tiên truy cập vào các

bước sóng ra Wn=8,16 và 24

Hình 12. So sánh xác suất rơi bytes của luồng chùm ưu tiên của trường hợp giới hạn luồng chùm không ưu tiên

truy cập vào các bước sóng ra Wn=8,16 và 24

11

Khi Wn=24 và tỉ lệ giữa 2 luồng thay đổi ��/�� là 0.3, 0.5 và 0.7, một so sánh tổng xác suất

rơi bytes được mô tả trong Hình 14 (tương tự với hình 10).

Hình 13. So sánh xác suất rơi bytes của luồng chùm không ưu tiên của trường hợp giới hạn luồng chùm

không ưu tiên truy cập vào các bước sóng ra Wn=8,16,24

Hình 14. So sánh tổng xác suất rơi bytes khi Wn=24 và tỉ

lệ giữa 2 luồng thay đổi ��/� là 0.3, 0.5 và 0.7.

5 Kết luận

Đóng góp chính của bài báo này là đưa ra một mô tả chi tiết về so sánh giữa mô hình

phân tích lý thuyết của một số tác giả trước đây và mô hình mô phỏng mà chúng tôi thực hiện

cài đặt. Các phân tích trong bài báo chỉ ra rằng, luôn có một khoảng cách nhất định giữa mô

hình phân tích lý thuyết và mô phỏng thực tế. Việc kiểm chứng này là quan trọng nhằm đánh

giá sai số của mô hình mô phỏng và từ đó có những điều chỉnh hợp lý và các cải tiến đối với

những mô hình mô phỏng khác sau này.

Tài liệu tham khảo

1. C. Qiao et al. (1999). Optical burst switching (OBS) - A new paradigm for an optical Internet, Journal of High Speed Networks, vol.8, pp.69-84.

2. J. S. Turner (1999), Terabit burst switching, Journal of High Speed Networks, vol.8, no.1, pp.3-16.

3. M. Yoo et al. (1998). A New OBS Protocol for Supporting QoS, SPIE Proc. of Conf. All-optical Networking, vol. 3531, pp. 396-405, Nov. 1998.

4. Mohamed H. S. Morsy et al. (2010). Performance Analysis of a Core Node Equipped with Wavelength Convert-er Pool in an Optical Burst Switched Network, Proceeding of 17th International Conference on Telecommunications, pp. 699-705.

5. Đặng Thanh Chương, Lợi, Vũ Duy, Võ Viết Minh Nhật. Một mô hình kết hợp đường trễ với định tuyến lệch hướng trên mạng chuyển mạch chùm quang, Tạp chí Công nghệ Thông tin và Truyền thông, 2011, Tập: V-1, Số: 5 (25), Trang: 22-31.

6. R. Bojovi et al. (2008). An Approach to Resolving Contention Problem in an Optical Burst Switching WDM Network, Electronics & Electrical Engineering (ISSN 1392-1215), Vol.83, No.3, pp.33-36.

7. C. F. Hsu, T. L. Liu, N. F. Huang, Performance Analysis of Deflection Routing in Optical Burst Switched Net-works, Proc. of IEEE INFOCOM 2002, 55-73.

8. J. Xu, C. Qiao, J. Li, G. Xu, "Efficient Channel Scheduling Algorithms in Optical Burst Switching Networks", Proc. of IEEE INFOCOM, vol.3, 2003, pp.2268-2278.

9. M. Ljolje, R. Inkret, B. Mikac, "A Comparative Analysis of Data Scheduling Algorithms in Optical Burst Switching Networks", Proc. of Optical Network Design and Modeling, 2005, pp.493-500.

12

PROBABILITY ANALYSIS OF OBS CORE NODES SUPPORTING

SERVICE DIFFERENCE

Dương Phước Đạt, Lê Văn Hoà, Đặng Thanh Chương, Võ Viết Minh Nhật

Hue University

Abstract. Optical burst switching is a promising effective solution to backbone networks in

the future, in which the IP-over-OBS model is a necessary combination so as to take

advantage of optical and electric layers. With lots of advance in providing the

communication of different services in IP layer, a new requirement is how the OBS layer can

support service flows with different priorities. This paper is to analyse a parameter of QoS

(the blocking probability) in allocating resources at the output of an OBS node.

Keywords: OBS node, service difference, blocking probability, wavelenght conversion ca-

pacity, allocation.