Redes de transporte de segunda generación

En las redes de transporte de segunda generación, el encaminamiento y la conmutación se realiza a través del dominio óptico.
Se crea el concepto de lightpath (camino óptico), que es una conexión óptica virtual punto a punto.

Capa óptica

Es una capa adicional que proporciona lightpaths a diferentes capas cliente (IP, SDH). En lugar de conectar dos dispositivos físicamente, se utilizan lightpaths para conectarlos virtualmente. Esta capa se encarga de:

  • Multiplexar múltiples lightpaths en una fibra.
  • Añadir y quitar longitudes de onda.
  • Dar soporte a la conmutación óptica

Existen dos tipos de redes a nivel de procesado:

  1. Redes transparentes: se hace la conversión al dominio eléctrico y se puede transmitir por otros medios que no sean fibra. Desventaja: limitaciones de la electrónica.
  2. Redes todo-ópticas: toda la información se transmite por medios ópticos (no hay conversión optoeletrónica) aunque son más difíciles de implementar.

Si se pasa a dominio eléctrico, la señal puede ser tratada a diferentes niveles:

  • Se regenera, resincroniza y reforma (R3).
  • Se regenera y se reforma (R2)
  • Se regenera únicamente

Componentes

Optical Line Terminal (OLT)
Multiplexa varias longitudes de onda en una sola fibra. Constan de un transpondedor que adapta la señal eléctrica a óptica y un multiplexor (AWG).
olt

Optical Add Drop Multiplexer (OADM)
Añade o extrae canales de un tráfico de mayor velocidad. Puede extraer información de longitudes de onda concrtas y dejar pasar las demás. Existe una versión más sofisticada de OADM, los ROADM, los cuales pueden ser reconfigurados para seleccionar la λ deseada.

oadm

Optical Cross-Connect (OXC)

Son capaces de dirigir cualquier señal de entrada a cualquier puerto de salida. Si la topología es lineal o ring (1 entrada – 1 salida), basta con un OADM. Si la topología es mesh, se necesita un OXC.

oxc

Diseño de redes WDM

Existen dos problemas en el diseño de redes.

  • Lightpath topology design (LTD): cómo diseñar la topología de lightpaths que interconecte los routers.
  • Routing and wavelength assignment (RWA): cómo asignar rutas y longitudes de onda a los lightoaths de la capa óptica.

Otro problema es el grooming: multiplexar circuitos SDH de baja velocidad (OC-3) en circuitos de mayor velocidad (OC-48).

Problema LTD (Light Topology Design)
Determinar la topología lógica para minimizar la máxima carga que debe transportar cada lightpath.

Problema RWA (Routing and Wavelength Assignment)
Dada ya una topología de red y un conjunto de peticiones de lightpads (A se conecta con B, B se conecta con D, etc.) determinar la ruta (por donde hay que enviar la información) y con qué longitudes de onda hay que hacerlo (usando el mínimo número de longitudes de onda).
Se puede subdividir en:

  • Lightpath Routing (LR): encontrar las rutas para un conjunto de lightpaths.
  • Wavelength Assignment (WA): una vez ya decidido por dónde pasan los lightpaths, asignar longitudes de onda.

Algoritmos Light Routing:

  • Shortest Path Tree: selecciona el camino más corto entre fuente y destino.
  • Least loaded routing: envita los enlaces más cargados. Se le asigna a cada enlace un peso de 1+L donde L es el número de lightpaths encaminados a través de ese enlace.
  • Least Loaded Node: evita los nodos más cargados.
Rubén Sánchez Mínguez
IC design engineer en Analog Devices

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