Математическая модель функционирования коммутатора в полностью оптической сети с учётом задержек на FDL

На сегодняшний день наиболее перспективными являются полностью оптические сети. Передача трафика по оптическим сетям осуществляется с помощью технологии коммутации, одной из которых является коммутация пакетов. Для эффективного использования полосы пропускания оптического волокна применяется маршрутизация по длине волны и полная конверсия длин волн. Основной проблемой в оптических сетях является возникновение коллизий, когда два и более пакетов одновременно передаются на одну и ту же выходную длину волны. Для решения этой проблемы используются волоконно-оптические линии задержки. Они позволяют обеспечить задержку пакетов на определённое время, предотвращая сброс пакетов и уменьшая вероятность блокировки пакетов, когда заняты все выходные длины волн. В статье рассматривается математическая модель функционирования коммутатора в оптической сети с коммутацией пакетов с учётом волоконно-оптических линий задержки и резервированием выходных длин волн. Предполагается, что применяется маршрутизация по длине волны и полная конверсия длин волн. Пакеты данных обслуживаются с учётом приоритетов. Выводятся СУГБ для равновесного распределения вероятностей и формулы для расчёта основных ВВХ отдельного оптического волокна. Проводится численный анализ полученных характеристик.

Mathematical Framework for the Performance Evaluation of an All-Optical Packet Switch with FDL´s Utilization

Nowadays all-optical network is the most perspective. Traffic transmits in optical networks by commutation technology, one of which is packets commutation. WDM and full wavelength conversion service for effective using of optical fiber bandwidth. A vital problem in optical networks is collision initiation, when ever two or more packets are switched on the same output wavelength, at the same time. FDLs are used for solving this problem. They allow to delay packets for definite time, preventing packets dropping and reducing packet blocking when all output wavelengths are engaged. In this paper we propose a mathematical framework for the performance evaluation of an all-optical packet switch, including fiber delay lines and wavelength reservation. WDM and full wavelength conversion are also used. We present the formulas for the steady-state blocking probabilities and the PBP calculation in one destination fiber. Numerical analysis of these characteristics is also provided.