Diseño de Redes de Comunicaciones Ópticas
Introducción
Red clásica de fibra óptica(Redes de 1ª generación)
• Fibra entre nodos
A
B
C
D • Procesado electrónico• Cuello de botella:
Procesado en nodos intermedios
E/OO/E
E/O
O/E
Redes ópticas de 2ª generación
• Realizan algunas de las funcionesde conmutación y encaminamientoa nivel óptico
• Empleo de WDM (Wavelength Division Multiplexing)– Varias longitudes de onda por una sola
fibra óptica
Redes con Encaminamiento por Longitud de Onda
WRONs
(Wavelength-Routed Optical Networks)
WDM en la red
• La longitud de onda es una variable útilpara el encaminamiento
• Uso de conmutadores ópticos
• Se pueden evitar conversiones O-E-O
A
B
C
DO/E
E/O
Lightpaths
• Idea principal: lightpath
• Lightpath: Enlace totalmente óptico entre dos nodos no necesariamente adyacentes
A
E
D
C
B nodo
cable óptico
2
1caminode luz
• ¡No hay conversión O-E-O en nodos intermedios!
Arquitectura nodal
Desde A
Desde C
Desde E
Hacia A
Hacia C
Hacia E
1
2
Configuración del nodo B
Router
A
B
E
C
Arquitectura nodal
Desde A
Desde C
Desde E
Hacia A
Hacia C
Hacia E
1
2
A
B
E
C
Configuración del nodo B
Router
Conversión de
¿Se puede establecer una conexión entre A y C?
Nodo A Nodo B Nodo C
Sin conversión de
NO se puede establecer una conexión entre A y C
Nodo A Nodo B Nodo C
X
Con conversión de
SÍ se puede establecer una conexión entre A y C
Nodo A Nodo B Nodo C
Beneficios de la conversión de
• En general no hay grandes ventajas en los siguientes casos:– Caso estático (conexiones permanentes)– Caso altamente dinámico
(cox. establecidas/liberadas bajo demanda en tiempo real)
• ... Aunque depende de– Topología– Número de longitudes de onda disponibles– Método de asignación de s a las conexiones– Estadísticas de tráfico
WRONs
Diseño de redes semiestáticas
WRONs semiestáticas
• Caminos de luz establecidos de manera permanente• Posibles cambios poco frecuentes
– Fallos en la red– Cambios lentos en la distribución de tráfico
• Configuración de la red a priori– Estimación de las necesidades que va a tener la red– Métodos con más carga computacional (mejores resultados)
Topologías lógicas
A
E
D
C
B
A
E
D
C
B
A
E
D
C
B
A
E
D
C
B
¿Por qué topologías lógicas?
• Configurar la red de forma óptima
(uso óptimo de los recursos disponibles).
• Implantación de redes privadas virtuales
• Algunos objetivos en el diseño de las topologías:– Maximizar la capacidad de responder a aumentos de tráfico
– Minimizar el coste
– Minimizar el retardo
• Objetivos incompatibles: hay que buscar un
compromiso
Problemas del diseño
• Conectividad: qué nodos van a estar unidos mediante un lightpath– Demandas concretas de los usuarios– Conexiones más adecuadas al tráfico que hay que cursar
• Encaminamiento de los lightpaths• Asignación de longitudes de onda• Encaminamiento del tráfico en la topología lógica
Problemas no independientes
(Ej. en la siguiente transparencia se muestra cómo dos soluciones distintas al problema del encaminamiento de los lightpaths provocan que se necesite un número distinto de longitudes de onda en la red)
Problemas del diseño
A
E
D
C
B
A
E
D
C
B
A
E
D
C
B
*
A
E
D
C
B
*
1
2
3
1
2
Conmutaciónóptica de circuitos
Evolución de las redes ópticas de transporte
Conmutaciónóptica de ráfagas
Conmutaciónóptica de paquetes
Tiempo
Vel
ocid
ad d
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com
plej
idad
de
cont
rol
Encaminamientopor longitud de onda
estático
Encaminamientopor longitud de onda
dinámico