Performance Comparison between Dynamic Optical Circuit Switching and Optical Burst Switching

Telematika.ORG
@telematika_org

Optical network telah dipercaya untuk menjadi infrastruktur utama dalam jaringan yang memerlukan traffic data yang tinggi di masa depan. Dalam suatu jaringan tentunya diperlukan suatu perutean informasi dan perangkat intermediate yang berfungsi sebagai switch. Dalam Optical network ada 2 jenis paradigma switching yang paling umum yaitu Optical Circuit Switching (OCS) dan Optical Burst Switching (OBS). Dalam paper ini akan diselidiki lebih lanjut mengenai perbedaan performansi antara OCS dan OBS dalam aspek probabilitas blocking dan rata-rata waktu transmisi untuk poissonian traffic. Hasil pengujian menunjukan OBS netwotk lebih unggul 50% terkait aspek probabilitas blocking. Sedangkan untuk parameter durasi transmis, OBS dengan skemar burst length based menunjukan hasil yang lebih konstan.

Penggunaan dari high performance optical network kian meluas, diantaranya adalah untuk keperluan transfer data dalam jumlah besar, remote sensing, parallel processing dan high resolution image and video transmission. Optical fibers perlahan mulai menggantikan peran kabel coaxial untuk meningkatkan kapasitas transmisi dan keandalan dari sistem komunikasi yang telah ada. Pada awalnya arsitektur dasar dalam pengiriman traffic data adalah melalui IP traffic atau packet on WDM network dengan basisnya adalah wavelength switching. Disamping itu terdapat juga teknik arsitektur multilayer (IP/ATM/(SDH/SONET)/WDM) maupun three-layer (IP/SDH/WDM) yang pernah diimplementasikan dalam pengembangan teknologi transmisi.

Arsitektur two-layer (IP on WDM) adalah yang dirasa paling efektif dan menarik. Untuk meningkatkan performa transmisi maka diperlukan teknik switching diantaranya adalah OCS dan OBS. OCS membentuk optical patch antara source dan destination node menggunakan algoritma, protokol routing dan wavelength assignment . Sedangkan OBS menggunakan seluruh bandwith yang tersedia dalam channel sekaligus. Burst packet terdiri atas grup dari paket dalam network yang berbeda yang akan dilewatkan dalam core optical network. Burst paket akan dijadwalkan dan memperoleh prioritas sesuai jadwalnya dalam network. Sehingga hal ini pula yang menurunkan probabilitas blocking dan memungkinkan transmisi yang tinggi dengan retransmisi paket yang lebih kecil.

Simulation environment dari paper ini menggunakan tools atau software yaitu Dynamic Optical network Simulator atau DONS yang dikembangkan dalam bahasa Python di environment Linux [14]. Pada proses simulasi untuk metode switching OBS, paket yang dialokasikan mengikuti distribusi eksponensial. Burst assembly disusun atas 2 skenario yaitu fixed time dan fixed burst length. Routing dipilih berdasarkan algoritma dijkstra. Kemudian control paket dikirimkan dan burst packet direncanakan untuk tetap berada dalam buffer hingga offset time berakhir. Sedangkan untuk proses simulasi switching OCS, ketika ada suatu pesan baru yang sampai router menggunakan routing table untuk menentukan rute atau path menuju destinasi. Kemudian melakukan assign pada suatu wavelength sepanjang jalur yang sudah ditentukan dengan cara mempropagasikan wavelength request kepada semua router yang berada di path. Jika proses ini gagal maka wavelength lain akan dipilih. Pemilihan wavelength baru tersebut dipilih berdasarkan feedback dari node terdekat dalam path yang paling pendek. Proses ini akan terus diulangi hingga setidaknya ada 1 wavelength yang tersedia dan tidak bentrok atau digunakan untuk transmisi lain pada network. Jika metode ini masih gagal maka request akan di block dan lightpath tidak terbentuk.

Kesimpulan dari hasil pengujian paper ini adalah bahwa OBS network menunjukan performansi yang lebih unggul dibandingkan OCS network. Probabilitas blocking OBS network lebih rendah 50% dibandingkan dengan OCS. Sedangkan untuk durasi transmisi, OBS network juga menunjukan waktu durasi transmisi yang lebih singkat, khususnya pada skema burst length-based assembly karena menggunakan channel yang sudah terjadwal dan panjang paket yang konstan. Oleh sebab itu dapat ditarik kesimpulan bahwa Optical Burst Switching (OBS) network adalah suatu paradigma yang lebih unggul dibandingkan Optical Circuit Switching (OCS). Meskipun dalam 2 parameter pengujian menunjukan hasil yang baik, kedepannya tetap diperlukan pengujian pada parameter lain seperti end-to-end delay dan jitter. Sebagai gambaran, kedepannya Hybrid OCS/OBS switching akan menjadi suatu trend untuk dipelajari dalam menciptakan suatu paradigma optical switching yang baru.