Ta đã đề cập đến thiết bị chuyển đổi bước sóng trong chương 4. Chuyển đổi bước sóng loại này gọi là chuyển đổi bước sóng hoàn toàn, và một nút có khả năng chuyển đổi bước sóng hoàn toàn có thể chuyển bước sóng của một lightpath đi vào thành bất kỳ bước sóng nào đi ra.
Hai dạng chuyển đổi bước sóng khác là chuyển đổi cố định và chuyển đổi giới hạn. Trong chuyển đổi bước sóng cố định, một lightpath đi vào một nút ở một bước sóng riêng biệt λi luôn thoát khỏi nút đó với bước sóng λj. Sự ánh xạ giữa bước sóng vào và bước sóng ra được cố định ở thời gian mạng được thiết kế và không thể thay đổi được. Trong chuyển đổi bước sóng giới hạn, một tín hiệu được phép chuyển từ một bước sóng sang một tập hợp con giới hạn các bước sóng khác. Ví dụ
Virtual path 2 λ2 λ3 λ3 1 2 3 4 Virtual path 1 λ1 λ2 λ2 1 2 3 4 Link 2 Link 3 Link 1 Physical path 1 2 3 4
như, ta có thể cho phép một tín hiệu được chuyển từ một bước sóng sang hai bước sóng khác được xác định trước. Ta sẽ thấy rằng, có một lượng nhỏ bộ chuyển đổi bước sóng trong mạng hầu như cũng cung cấp cùng lợi ích khi các bộ chuyển đổi bước sóng đầy đủ được đặt ở mọi nút trong mạng.
Các mô hình chuyển đổi bước sóng cố định và giới hạn được mô tả ở trên tiết kiệm chi phí bộ chuyển mạch nhưng vẫn cần chuyển đổi O/E/O cho mỗi tín hiệu. Vì O/E/Os có ảnh hưởng lớn đến chi phí, các mô hình này chủ yếu được quan tâm trên lý thuyết. Tuy nhiên, có hai nhân tố khác làm cho các mô hình này hữu dụng. Thứ nhất là khi ta có các bộ chuyển đổi bước sóng toàn quang thực tế. Gần như là các thiết bị này vốn không cho phép chuyển một tín hiệu sang một bước sóng tuỳ ý khác mà chỉ là một hoặc một tập phụ các bước sóng khác. Vì vậy, chuyển đổi bước sóng giới hạn trở nên rất quan trọng trong trường hợp này. Điều thứ hai là các mạng với nhiều sợi quang và không có chuyển đổi bước sóng có thể được mô hình theo phương pháp này. Trong nhiều trường hợp, các mạng có thể sử dụng nhiều cặp sợi quang giữa các nút với nhau để cung cấp dung lượng cao hơn. Điều này tương đương với việc sử dụng một đôi sợi nhưng trang bị một số bộ chuyển đổi bước sóng giới hạn ở các nút.
Trong các trường hợp chuyển đổi hoàn toàn, giới hạn, và cố định, bài toán WA phải được bổ sung cho hợp lý. Trong trường hợp chuyển đổi bước sóng hoàn toàn, sự ràng buộc trên một lightpath là gán cùng một bước sóng trên mọi tuyến truyền dẫn mà lightpath đi ngang qua. Trong trường hợp chuyển đổi bước sóng giới hạn, bước sóng được gán cho một lightpath có thể thay đổi nhưng chỉ sang một tập giới
(a) (b)
(c) (d)
hạn các bước sóng khác. Còn trong trường hợp chuyển đổi bước sóng cố định, bước sóng được gán cho một lightpathphải thay đổi ở mỗi nút.
Các bộ chuyển đổi bước sóng có thể giúp khắc phục sựbắt buộc về tính liên tục
bước sóng làm giảm toàn bộ xác suất tắc nghẽn mạng. Vì vậy, nhìn chung, mạng
với các bộ chuyển đổi bước sóng có thể làm việc tốt hơn với các mạng không có chúng. Các bộ chuyển đổi bước sóng thì đắt tiền, vì vậy bố trí chúng ở tất cả các nút trong mạng là điều không khả thi. Điều này dẫn đến vấn đề là bố trí các bộ chuyển đổi sao cho tối ưu. Kinh nghiệm cho thấy, đặt các bộ chuyển đổi bước sóng ở những nút mà lưu lượng xảy ra cực đại có lẽ là một lựa chọn tốt hơn. Trong mạng mắt lưới, hầu hết lưu lượng tập trung ở trung tâm. Vì thế, ta đề xuất nghiên cứu đặt các bộ chuyển đổi bước sóng ở gần trung tâm mạng.
Hình 7.4 chỉ ra các cách lắp đặt bộ chuyển đổi khác nhau trong mạng mắt lưới hai chiều. Hình 7.4.a gồm 4 bộ chuyển đổi đặt ở giữa. Hình 7.4.b và 7.4.c gồm 12 và 6 bộ chuyển đổi. Sự sắp đặt 21 bộ đồng đều được chỉ ra trong hình 7.4.d.
Hình 7.5 so sánh xác suất nghẽn cho truờng hợp gán off-line và on-line với sự có mặt và không có các bộ chuyển đổi bước sóng đặt trong hình 7.4. Như mong đợi, xác suất nghẽn thấp hơn khi bộ chuyển đổi được sử dụng. Đặt các bộ chuyển đổi ở giữa cho kết quả tốt hơn khi bố trí đồng đều trong mạng lưới. Ta có thể quan sát thấy rằng, có bộ chuyển đổi, gán off-line làm việc tốt hơn on-line. Ta cũng thấy rằng là sự cải thiện đạt được khi có thêm bộ chuyển đổi không đáng kể khi ta xét đến chi phí thêm vào. Vì vậy, có thể kết luận rằng chiến lược gán ảnh hưởng đến xác suất nghẽn nhiều hơn số bộ chuyển đổi bước sóng.
Trong hình 7.5, các giá trị trên trục x biểu diễn số bộ chuyển đổi sử dụng trong lưới 8 x 8. Giá trị 0 tương ứng với xác suất nghẽn đạt được cho các cách gán khác nhau khi không có bộ chuyển đổi được dùng. Giá trị 4 tương ứng trường hợp có 4 bộ chuyển đổi như trong hình 7.4.a, tương tự giá trị 12 và 6 tương ứng với hình 7.4.b và 7.4.c ; Giá trị 21u ứng với cách phân bố đều ở hình 7.4.d. Sự khác nhau về xác suất nghẽn sử dụng cùng số bộ chuyển đổi có thể quan sát giữa các giá trị ở 16 và 16u.
Hình vẽ cho thấy rằng phân bố đồng đều không mang lại kết quả tốt hơn trong mạng. Ngay cả khi sử dụng 21 bộ chuyển đổi phân bố đều cũng không cho hiệu quả tốt hơn so với 16 bộ được đặt ở trung tâm. Mức cải thiện trung bình đạt được 15%-40% sử dụng bộ chuyển đổi trong phương pháp on-line. Trong khi, từ 40%- 70% với định tuyến off-line.