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

e co

nmut

ació

n /

com

plej

idad

de

cont

rol

Encaminamientopor longitud de onda

estático

Encaminamientopor longitud de onda

dinámico