Построение и анализ модели входного коммутатора в сети с оптической коммутацией

В настоящее время существует два общепризнанных принципа коммутации информационных сигналов в высокоскоростных сетях: сети с волновой маршрутизацией и сети с принципом оптической коммутацией пакетов. В сетях с волновой маршрутизацией не требуется производить оптико-электрических и электро-оптических преобразований и создавать буфер, но при данном принципе коммутации неэффективно используется рабочий диапазон длин волн. В сетях с оптической коммутацией пакетов трафик передаётся в виде пакетов, которые состоят из заголовка и информационной части постоянного размера. В данном случае частотный диапазон используется наиболее полно, но появляется необходимость оптико-электронных преобразований. Стремясь соединить преимущества двух технологий оптической коммутации, был предложен новый комбинированный принцип коммутации, получивший название оптической коммутации пачек. В данной технологии нет буферизации и электронной обработки данных в промежуточных узлах, присутствует резервирование канала на ограниченное время. Для эффективного внедрения такой сети связи необходимо рассчитать её вероятностные характеристики. Для оценки вероятностных характеристик сети широко используются методы теории массового обслуживания. Входной коммутатор является одним из ключевых устройств сети. В статье описывается работа входного коммутатора сети с оптической коммутацией пачек, производится расчёт вероятных характеристик сети с использованием аналитической и имитационных моделей. Приведены примеры расчёта вероятности блокировки пакетов, поступающих во входной коммутатор.

The Construction and Analysis of Models of the Input Switch in a Network with Optical Switching

Currently, there are two generally recognized principles of switching of information signals in high-speed networks: networks with wave routing, and networks with the principle of optical packet switching. In networks with wave routing it is not required to produce opto-electrical and electro-optical conversions and to create a buffer, but with this switching principle the working range of wavelengths is not efficiently used. In networks with optical packet switching the traffic is transmitted in packets, which consist of a header and an information part of a consistent size. In this case, using of the frequency range is the most complete, but there is a need of optical-electronic conversions. In an effort to combine the advantages of two optical switching technologies, a new combined switching principle was proposed, called optical switching bursts. In this technology there are not buffering and electronic processing in intermediate nodes, there is a reservation of the channel for a limited time. For the effective implementation of such a network connection, we must calculate its probability characteristics. To assess probabilistic characteristics of the network the methods of theory of mass service are widely used. The input switch is one of the key devices on the network. The article describes the input switch of the network with the optical switching of bursts, calculates the probable characteristics of the network using analytical and simulation models. Examples of the calculation of the probability of blocking of packets flowing in the input switch are presented.