Bài giảng Chương 4: Mạng định tuyến bước sóng

Môn học tín chỉ: MẠNG THÔNG TIN QUANG Giảng viên: T.S Trần Thiện Chính Viện Khoa học kỹ thuật Bưu điện - Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 20/03/2012 2 NỘI DUNG MÔN HỌC  Chương 1: Tổng quan mạng thông tin quang Giảng viên: T.S Trần Thiện Chính - Học viện CNBCVT  Chương 2: Các thành phần cơ bản của mạng thông tin quang Giảng viên: T.S Trần Thiện Chính - Học viện CNBCVT  Chương 3: Mạng thông tin quang ghép bước sóng Giảng viên: T.S Trần Thiện Chính - Học viện CNBCVT  Chương 4: Mạng định tuyến bước sóng Giảng viên: T.S Trần Thiện Chính - Học viện CNBCVT  Chương 5: Công nghệ mạng quang thế hệ sau Giảng viên: T.S Trần Thiện Chính - Học viện CNBCVT 20/03/2012 3 CHƯƠNG 4: MẠNG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG 4.1. Khái quát định tuyến và gán bước sóng trong mạng WDM 4.2. Định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang 4.3. Kỹ thuật gán kênh và định tuyến bước sóng tĩnh 4.4. Kỹ thuật gán kênh và định tuyến bước sóng động 20/03/2012 4 4.1. KHÁI QUÁT ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG WDM 4.1.1. Sơ lược định tuyến và gán bước sóng trong mạng WDM Trong mạng thông tin quang định tuyến bước sóng, người sử dụng liên lạc với nhau qua các kênh thông tin toàn quang được gọi là các kênh quang Kênh quang là đường đi của tín hiệu từ nguồn đến đích dưới dạng quang thông qua những kết nối trung gian Một kênh quang có thể kéo dài qua nhiều tuyến truyền dẫn để cung cấp một kết nối giữa hai nút, nó chứa một luồng lưu lượng lớn và có thể được định vị cách xa nhau trong liên kết vật lý Trong một mạng N nút, nếu mỗi nút được trang bị (N–1) bộ thu phát Laser và nếu có đủ số bước sóng trên tất cả các kết nối sợi quang, thì mọi cặp nút có thể liên kết bởi một kênh toàn quang Tuy nhiên kích thước mạng phải có thể thay đổi được đồng thời chi phí cho các bộ thu phát khá cao, vì thế mỗi nút chỉ trang bị một số thiết bị thu phát 20/03/2012 5 4.1. KHÁI QUÁT ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG WDM (tiếp)  Đồng thời do ràng buộc kỹ thuật nên số kênh WDM có thể được hỗ trợ trong một sợi quang bị giới hạn, vì vậy chỉ có một số giới hạn các kênh quang có thể được thiết lập trên mạng  Khi một tập các kênh quang được chọn và xác định, cần phải định tuyến các kênh quang này và gán bước sóng cho nó, điều này được đề cập đến như là một bài toán định tuyến và gán bước sóng (RWA)  Bài toán RWA được phát biểu như sau: Cho một tập các kênh quang cần được thiết lập trên mạng và một số giới hạn các bước sóng, xác định đường đi cho mỗi kênh quang và các bước sóng cần gán cho nó để sao cho số kênh quang có thể thiết lập là lớn nhất  Mặc dù các đường đi ngắn nhất thường có vẻ thích hợp hơn, nhưng đôi khi sự lựa chọn này phải chịu hy sinh để cho nhiều kênh quang hơn được thiết lập. Vì vậy, các giải thuật thường cho phép nhiều đường đi thay phiên nhau đối với mỗi kênh quang được thiết lập 20/03/2012 6 4.1. KHÁI QUÁT ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG WDM (tiếp)  Các kênh quang không thể thiết lập được vì những ràng buộc về đường đi và bước sóng được gọi là bị nghẽn, do vậy vấn đề tối ưu mạng tương ứng với việc giảm thiểu xác suất tắc nghẽn này  Hai kênh quang chia sẻ cùng một tuyến truyền dẫn sẽ không được gán cùng một bước sóng. Trường hợp mạng liên tục bước sóng, các Kênh quang sẽ hoạt động với cùng một bước sóng trên những sợi quang mà nó đi qua, trường hợp này gọi là kênh quang thỏa mãn ràng buộc tính liên tục bước sóng (Hình 4.1)  Tuy nhiên nếu các nút chuyển mạch được trang bị các bộ chuyển đổi bước sóng, thì điều kiện ràng buộc về tính liên tục bước sóng không còn và một kênh quang có thể chuyển sang nhiều bước sóng khác nhau trên lộ trình từ nguồn đến đích của nó  Để việc định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM đạt hiệu quả, cần tiến hành mô hình hoá hệ thống. Một mạng quang WDM có thể được mô hình hoá dưới dạng các mô hình vô hướng hoặc mô hình hữu hướng 20/03/2012 7 4.1. KHÁI QUÁT ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG WDM (tiếp) Hình 4.1: Định tuyến kênh quang trong mạng liên tục bước sóng 20/03/2012 8 4.1. KHÁI QUÁT ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG WDM (tiếp)  Mô hình vô hướng: Trong mô hình này, mạng quang được mô hình hoá như một đồ thị vô hướng G = (V,E), với V là tập các đỉnh và E là tập các cạnh nối liền các đỉnh. Mỗi đường liên kết quang trong sơ đồ mạng được biểu diễn bởi một cạnh vô hướng trong đồ thị G, và mỗi nút mạng được thể hiện bởi một đỉnh của đồ thị G. Một yêu cầu kết nối được thể hiện bởi hai đỉnh tương ứng với cặp nút mạng cần kết nối, không quan tâm đến thứ tự, Hình 4.2(a)  Mô hình hữu hướng: Mạng quang được mô hình hoá như một đồ thị có hướng G = (V,E), với V là tập các đỉnh và E là tập các đường cung có hướng nối liền các đỉnh, mỗi đường cung thể hiện cho liên kết sợi quang đơn hướng điểm - điểm, Hình 4.3. Để thực hiện liên lạc song hướng, mỗi cặp nút cần có hai liên kết quang ngược nhau, tương ứng với hai đường cung nối liền hai đỉnh trong đồ thị G. Một yêu cầu kết nối giữa nút nguồn s và nút đích d tương đương với thiết lập kết nối giữa hai đỉnh tương ứng trong đồ thị G và đáp ứng bằng cách xác định đường dẫn gồm một chuỗi liên tiếp các đường cung cùng hướng dọc theo đường dẫn từ đỉnh nguồn đến đích trong đồ thị G Hình 4.2 (a): Mô hình vô hướng định tuyến bước sóng 20/03/2012 9 4.1. KHÁI QUÁT ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG WDM (tiếp) Hình 4.2 (b): Mô hình hữu hướng định tuyến bước sóng 20/03/2012 10 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM  Mạng quang WDM được đánh giá là sẽ đóng vai trò quan trọng trong các mạng truyền dẫn thế hệ tiếp theo, nó cung cấp băng thông lớn với khả năng khôi phục và tái cấu hình  Bài toán RWA liên quan đến xác định đường dẫn và gán bước sóng thích hợp cho các yêu cầu kết nối và là vấn đề quản lý chính trong mạng quang WDM  Vì hiệu suất của một mạng quang không chỉ phụ thuộc vào các tài nguyên vật lý của nó (OXC, các bộ chuyển đổi bước sóng, các liên kết sợi quang, số bước sóng trên sợi quang, ), mà còn phụ thuộc vào việc nó được quản lý như thế nào, nên việc giải quyết bài toán RWA phải giúp cho mạng đạt được hiệu suất tốt nhất với các điều kiện ràng buộc về mặt vật lý  Để gửi dữ liệu từ nguồn đến đích, một đường dẫn cũng như các bước sóng dùng để truyền dữ liệu phải xác định và đó cũng là kết quả của bài toán RWA 20/03/2012 11 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Bài toán RWA được định nghĩa như sau: Cho trước một kiến trúc mạng và một tập các yêu cầu kết nối từ nút nguồn si đến nút đích dj, xác định đường dẫn và bước sóng cho mỗi yêu cầu kết nối  Mục tiêu của bài toán RWA là phân cấp các tài nguyên mạng cho các yêu cầu kết nối sao cho mạng đạt được hiệu suất cao nhất  Trong các mạng quang WDM, người sử dụng đầu cuối liên lạc với nhau qua các kênh WDM toàn quang gọi là các đường dẫn quang hay kênh quang. Mỗi kênh quang có thể đi qua nhiều liên kết quang từ nguồn đến đích và truyền tải dữ liệu trên các bước sóng giống hoặc khác nhau  Nếu không có các bộ chuyển đổi bước sóng ở các nút mạng trung gian, thì một kênh quang phải được thiết lập với cùng một bước sóng trên tất cả các liên kết quang dọc theo đường dẫn từ nguồn đến đích, yêu cầu này gọi là yêu cầu liên tục bước sóng (WCC) và mạng loại này gọi là mạng liên tục bước sóng 20/03/2012 12 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Với các bộ chuyển đổi bước sóng được sử dụng ở mỗi nút trung gian, kênh quang có thể sử dụng các bước sóng khác nhau trong các liên kết sợi quang khác nhau trên đường dẫn từ nút nguồn đến nút đích, các mạng này được xem là các mạng có khả năng chuyển đổi bước sóng  Hình 4.3(a) đưa ra ví dụ về mạng WDM liên tục bước sóng. Vì không có bộ chuyển đổi bước sóng ở các nút mạng, nên mỗi kết nối phải sử dụng một bước sóng duy nhất trên toàn tuyến từ nút nguồn đến nút đích  Hình 4.3(b) cho thấy một mạng WDM chuyển đổi bước sóng, ở đó một kết nối có thể được cấp phát các bước sóng khác nhau theo tuyến từ nguồn đến đích. Ví dụ, kết nối từ nút 3 đến nút 7 sử dụng bước sóng 1 trên liên kết (3, 4), bước sóng 3 trên liên kết (4, 8) và bước sóng 1 trên liên kết (8, 7)  Bước sóng sử dụng để mang dữ liệu được chuyển từ 1 thành 3 ở nút 4 và được chuyển từ 3 thành 1 ở nút 8 20/03/2012 13 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp) Hình 4.3(a): Mạng WDM liên tục bước sóng Hình 4.3(b): Mạng WDM chuyển đổi bước sóng 20/03/2012 14 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Tuy nhiên một kết nối cũng có thể sử dụng cùng một bước sóng (như kết nối từ nút 5 đến nút 7 sử dụng 2) tùy thuộc vào thuật toán gán bước sóng và tài nguyên mạng sẵn có  Trong một mạng không có bộ chuyển đổi bước sóng, các kênh quang phải sử dụng cùng một bước sóng từ nguồn đến đích. Khi có một kết nối đến, bộ định tuyến bước sóng (WR) sử dụng giải thuật đã được thiết lập trước để chọn một cổng ra và một bước sóng tương ứng  Sự chọn lựa bước sóng đóng vai trò quan trọng đối với toàn bộ xác suất tắc nghẽn, vì vậy một WR phải tìm ra đường đi cho yêu cầu thiết lập kênh quang và gán một bước sóng sao cho tối thiểu hóa xác suất tắc nghẽn. Chức năng này có tầm quan trọng chủ yếu trong việc thiết kế các mạng toàn quang  Về cơ bản, bài toán RWA có thể phân thành hai loại: Loại thứ nhất dành cho dạng lưu lượng cố định, loại thứ hai dành cho dạng lưu lượng thay đổi 20/03/2012 15 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp) 4.2.1. Bài toán dành cho lưu lượng cố định (S-RWA)  Các yêu cầu về kênh quang được biết trước, tất cả mọi đường đi và bước sóng cho những kênh quang được thiết lập cố định ngay từ đầu. Mỗi khi có một yêu cầu đi đến, một đường đi và bước sóng đã chỉ định trước được gán cho yêu cầu đó, vì vậy quy trình định tuyến không thay đổi theo thời gian  Hơn nữa, việc thực hiện cũng không phức tạp, nó chỉ đơn giản gán một đường đi nào đó. Mục đích của phương pháp này là cực đại hoá toàn bộ dung lượng trong mạng, nghĩa là tổng số kênh quang có thể thiết lập đồng thời lớn nhất 4.2.2. Bài toán dành cho lưu lượng thay đổi (D-RWA)  Không thể sử dụng các giải thuật tối ưu mà cần có một giải thuật động để định tuyến các kết nối qua những đường đi khác nhau dựa vào sự tắc nghẽn trên những tuyến truyền tải. Một kết nối bị nghẽn nếu như không còn đường đi nào có thể dùng để mang nó. Cho nên, trong trường hợp lưu lượng động, bài toán thiên về vấn đề tìm đường hơn là bài toán tối ưu 20/03/2012 16 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Cả hai bài toán S-RWA và D-RWA đều gồm hai phần: Định tuyến và gán bước sóng. Định tuyến cho một yêu cầu kết nối là quá trình xác định một tuyến quang cho yêu cầu kết nối đó từ nút nguồn đến nút đích. Còn gán bước sóng là quá trình lựa chọn bước sóng thích hợp để có thể truyền tín hiệu trên các liên kết dọc theo tuyến quang của yêu cầu kết nối đó. Hai vấn đề này có thể giải quyết độc lập và hiệu quả bằng cách sử dụng các kỹ thuật thích hợp  Với bài toán S-RWA, việc gán bước sóng cho các kênh quang thực hiện dựa trên các kỹ thuật tô màu đồ thị để giải quyết yêu cầu liên tục bước sóng. Với bài toán D-RWA, các phương pháp như: gán bước sóng ngẫu nhiên, thích hợp trước tiên, sử dụng ít nhất, sử dụng nhiều nhất và tắc nghẽn ít nhất có thể sử dụng để thiết lập các tuyến và gán bước sóng trên các tuyến đó. Hình 4.4 minh họa mạng quang WDM định tuyến theo bước sóng  Thông thường để giải bài toán RWA trong mạng quang sẽ phải xem xét hai yêu cầu: 20/03/2012 17 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp) Hình 4.4: Mạng quang WDM định tuyến theo bước sóng 20/03/2012 18 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp) + Yêu cầu về tính liên tục bước sóng (WCC): Một kênh quang phải sử dụng cùng một bước sóng trên tất cả các liên kết dọc theo tuyến của nó từ nút nguồn đến nút đích (nếu mạng không có chức năng chuyển đổi bước sóng). Yêu cầu này minh họa trong Hình 4.4 thể hiện mỗi kênh quang với một màu riêng (tương ứng với các bước sóng khác nhau) dọc theo tất cả các liên kết thuộc tuyến của nó + Yêu cầu cấp phát kênh phân biệt (DCA): Hai kênh quang sử dụng cùng một liên kết sợi quang phải được cấp phát các bước sóng khác nhau. Vì WDM sử dụng kỹ thuật ghép tần số trong miền quang của các sóng mang khác nhau, nên thuật toán định tuyến phải đảm bảo rằng các kênh quang được thiết lập thoả mãn yêu cầu DCA. Trong Hình 4.4, yêu cầu này được thoả mãn vì hai kênh quang dùng chung một liên kết được thể hiện có màu khác nhau (bước sóng khác nhau). Các giải thuật định tuyến và gán bước sóng được xem xét một cách khác nhau trong trường hợp mạng có và không có chức năng chuyển đổi bước sóng 20/03/2012 19 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Trong mạng không có chức năng chuyển đổi bước sóng: Việc định tuyến và gán bước sóng được thực hiện để cung cấp kênh quang một cách hiệu quả cho yêu cầu kết nối giữa các nút mạng và phải thoả mãn đồng thời hai yêu cầu WCC và DCA. Nói cách khác, khi có yêu cầu thiết lập kênh quang cho một kết nối, phải giải quyết bài toán RWA sao cho: với kênh quang được thiết lập, chỉ có một bước sóng được sử dụng trên toàn tuyến đó và không có liên kết nào trong mạng được sử dụng bởi hai tuyến có cùng bước sóng  Trong mạng có chức năng chuyển đổi bước sóng: Vấn đề định tuyến và gán bước sóng được giải quyết linh hoạt hơn nhiều. Các kênh quang thiết lập cho yêu cầu đó có thể sử dụng nhiều bước sóng khác nhau trên các liên kết dọc theo kênh quang đó, do vậy có thể không cần xét đến yêu cầu WCC. Yêu cầu thiết lập kênh quang cho một kết nối có thể giải quyết bằng cách thiết lập một kênh quang cho kết nối đó với điều kiện: trên các liên kết dọc theo tuyến đó vẫn còn bước sóng rỗi và các nút mạng có thể thực hiện chuyển đổi bước sóng để sử dụng bước sóng rỗi ở ngõ ra thích hợp 20/03/2012 20 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Đường dẫn quang trong trường hợp này còn được gọi là kênh quang chung. Như vậy, bên cạnh truyền và nhận tín hiệu, mỗi nút mạng còn cung cấp các chức năng chuyển mạch quang và chuyển đổi bước sóng 4.2.3. Các thông số ảnh hưởng đến định tuyến bước sóng  Có nhiều thông số khác nhau ảnh hưởng đến bài toán định tuyến, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của mạng trong điều kiện lưu lượng động. Trong các thông số này, có nhiều thông số phụ thuộc lẫn nhau, bao gồm:  Kiến trúc và kích cỡ của mạng: Một kiến trúc mạng có thể mô hình hoá như một đồ thị gồm các kết nối định hướng và có trọng số. Đồ thị này có vai trò rất quan trọng trong định tuyến vì nó xác định nhiều thông số có ảnh hưởng trực tiếp đến giải pháp định tuyến như chiều dài kết nối, số đường dẫn không giao nhau, ... Kích cỡ của mạng là một thông số quan trọng có liên quan chặt chẽ đến kiến trúc mạng, bao gồm kích cỡ của kết nối (số sợi quang) cũng như các nút mạng và có tác động mạnh đến các thông số hoạt động của mạng 20/03/2012 21 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Chức năng nút mạng: Chức năng nút mạng xác định các khả năng cho quá trình định tuyến. Có hai loại nút mạng cơ bản là kết nối chéo (OXC) và bộ ghép kênh xen/rẽ (ADM). Cả hai loại nút mạng này đều có các biến thể với các chức năng khác nhau liên quan đến chuyển mạch, chuyển đổi bước sóng (không chuyển đổi, chuyển đổi hoàn toàn hoặc chuyển đổi một phần)  Chức năng truyền dẫn: Có nhiều thông số kỹ thuật mô tả chức năng truyền tải ảnh hưởng đến vấn đề định tuyến. Ví dụ, một thông số quan trọng là băng thông của kết nối. Với các mạng WDM, tổng dung lượng bằng tích số giữa tốc độ bít của mỗi kênh và số kênh bước sóng trên mỗi kết nối. Số kênh bước sóng trên mỗi kết nối xác định bởi tích số giữa số sợi quang trên một kết nối và số bước sóng trên một sợi quang. Một thông số kỹ thuật khác là khoảng cách truyền dẫn có thể đạt được với một tốc độ bít nào đó. Việc này liên quan đến số bộ lặp sử dụng để đạt được hiệu suất truyền dẫn nào đó. Các thông số này có ảnh hưởng rất lớn đến chi phí mạng và chức năng định tuyến 20/03/2012 22 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp)  Giải thuật cho quá trình định tuyến: Tất nhiên là giải pháp định tuyến đóng vai trò chủ yếu đối với hiệu suất mạng trong trường hợp lưu lượng động. Có nhiều giải pháp định tuyến cơ bản khác nhau như: định tuyến đường dẫn ngắn nhất, định tuyến kết nối ít tải nhất, Thêm nữa, các giải pháp tìm kiếm khác nhau cho việc phân cấp tài nguyên mạng cũng ảnh hưởng đến hiệu suất mạng  Các thông số lưu lượng: Các giả định về lưu lượng làm cho định tuyến có ảnh hưởng lớn đến kết quả. Rất khó để tìm được một mô tả lưu lượng nào vừa đủ chính xác để khắc phục các khuyết điểm, vừa đơn giản cho việc tính toán. Các thông số sau đây có thể phân biệt một mô tả lưu lượng: + Dung lượng của lưu lượng: Thông số này mô tả giá trị lưu lượng thuần tuý. Với mạng WDM, nó thường biểu diễn dưới dạng số lượng đường dẫn bước sóng cần thiết giữa mỗi cặp nút mạng + Sự phân bố lưu lượng: Mô tả sự phân bố của lưu lượng giữa các nút mạng 20/03/2012 23 4.2. ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM (tiếp) + Các ví dụ thường gặp là phân bố đều (nghĩa là lưu lượng bằng nhau giữa tất cả các nút mạng) hoặc trạng thái lưu lượng phụ thuộc khoảng cách (nghĩa là lưu lượng giảm với khoảng cách nút mạng tăng) + Đặc trưng của lưu lượng: Thông số này mô tả đặc tính của các chuỗi lưu lượng như: thời gian đến giữa hai yêu cầu đường dẫn bước sóng của một cặp nút mạng, thời gian duy trì đường dẫn 20/03/2012 24 4.3. KỸ THUẬT GÁN KÊNH VÀ ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG TĨNH 4.3.1. Khái niệm về định tuyến và gán bước sóng tĩnh Định tuyến và gán bước sóng tĩnh (S-RWA) thường sử dụng trong trường hợp biết trước trạng thái lưu lượng trong mạng và có tính ổn định, sự thay đổi chỉ diễn ra trong các khoảng thời gian dài S-RWA thích hợp cho cung cấp kênh quang cho một tập các kết nối gần như cố định. Vì các kết nối này được xem như không thay đổi trong một thời gian dài, nên cần tối ưu hoá cấp phát tài nguyên mạng (liên kết sợi quang vật lý, bước sóng sử dụng, ) cho mỗi kết nối. Bài toán định tuyến này sẽ giải quyết việc thiết lập các kênh quang cho một tập các yêu cầu kết nối được biết trước Trong định tuyến và gán bước sóng tĩnh, đường dẫn và bước sóng được xác định trước cho từng kết nối, không phụ thuộc vào sự thay đổi thông tin trạng thái đang diễn ra trên mạng. Khi đường dẫn và bước sóng đã xác định, các bộ định tuyến được lập trình để thiết lập các kênh quang đã định trước 20/03/2012 25 4.3. KỸ THUẬT GÁN KÊNH VÀ ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG TĨNH (tiếp)  Bài toán này phải gán các bước sóng khác nhau xác định trước cho các kênh quang dùng chung sợi quang và các bước sóng đã cấp phát cho một kết nối sẽ sử dụng khi cần thiết lập lại kết nối đó  Như vậy định tuyến và gán bước sóng tĩnh có độ tận dụng bước sóng thấp vì ngay cả khi hai kết nối dùng chung sợi quang không xảy ra đồng thời, thì chúng vẫn phải sử dụng các bước sóng khác nhau  Định tuyến tĩnh là một phương pháp dựa trên dung lượng, nó qui định dung lượng có thể liên lạc của một nút mạng bằng cách xác định các kênh quang để mỗi nút có thể liên lạc cùng một lúc với mọi nút khác mặc dù việc kết nối đồng thời như vậy hầu như không xảy ra trong thực tế  Giải bài toán S-RWA sẽ đưa ra một tập các kênh quang tạo nên một liên kết logic (hay liên kết ảo) giữa các nút mạng. Liên kết ảo này dựa trên liên kết vật lý của các liên kết sợi quang và OXC 20/03/2012 26 4.3. KỸ THUẬT GÁN KÊNH VÀ ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG TĨNH (tiếp)  Do đó, bài toán S-RWA thường xem như là một bài toán thiết kế liên kết ảo. Trong liên kết ảo, sẽ tồn tại các liên kết có hướng từ nút nguồn s đến nút đích d của các kênh quang và nút s được gọi là cách nút d “một chặng” trong liên kết ảo, mặc dù hai nút này có thể bị phân cách bởi nhiều liên kết vật lý. Liên kết ảo được tạo ra dựa vào liên kết vật lý bên dưới  Để