Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  


AccessAdobe photoshopAlgoritmiAutocadBaze de dateCC sharp
CalculatoareCorel drawDot netExcelFox proFrontpageHardware
HtmlInternetJavaLinuxMatlabMs dosPascal
PhpPower pointRetele calculatoareSqlTutorialsWebdesignWindows
WordXml


Retele WDM experimentale: LAN, WAN

retele calculatoare

+ Font mai mare | - Font mai mic



Retele WDM experimentale

1 LAN

Doua exemple de teste in retele locale WDM: LAMBDANET (Bellcore) si Rainbow (IBM).




Rainbow

In acest tip de retea fiecare nod este prevazut cu un emitator laser fix DFB si un filtru receptor acordabil Fabry-Perot. Fiecare emitator al nodului este fixat la un canal de baza. Daca un nod are de trimis un pachet, atunci receptorul este acordat la canalul de baza al destinatiei urmand apoi sa transmita o cerere de stabilire a conexiunii prin trimiterea repetata a adresei nodului destinatie. Daca un receptor este inactiv acesta scaneaza pe rand toate lungimile de unda pana cand gaseste un canal cu o cerere de setare ce contine chiar adresa proprie a receptorului. Urmeaza transmiterea unei confirmari nodului sursa. Acesta este un protocol simplu, iar timpul de setare este prea lung pentru schimbul de pachete. Rainbow a fost primul test WDM in care s-a demonstrat functionarea in mediul real a componentelor WDM acordabile.

LAMBDANET

Fiecare nod este prevazut cu un emitator fix ce consta intr-un laser DFB si N receptoare fixe. N este numarul de noduri in retea. Lungimile de unda care vin sunt separate cu ajutorul unui demultiplexor de lungime de unda cu retea de difractie. Fiecare lungime de unda individuala este trimisa catre un receptor optic. Fiecare emitator al nodului este fixat la lungimea de unda de baza a nodului. Fara a fi nevoie de componente acordabile sau proiectare de protocoale complexe. In lucrarea lui Bellcore s-a demonstrat un agregat de 36 Gbps intr-un sistem de 16 noduri. Structura LAMBDANET nu este considerata viabila (nici structura Rainbow) deoarece necesita N lungimi de unda ale datelor. N receptoare pe nod este o limitare.

2 WAN

Research and development in advanced Communications technologies in Europe (RACE) Multiwavelength Transport Network (MWTN)

Acest program european RACE-MWTN este un consortiu de companii si universitati avand ca scop proiectarea unei retele de transport complet optice utilizand cross-connect-uri, comutatoare optice, emitatoare, receptoare si amplificatoare. Reteaua are 130 de km lungime. S-au utilizat patru lungimi de unda in banda de 1550 nm. Au fost dezvoltate OXC si OADM.

OXC-ul (Optical Cross Connect) este un cross-connect optic, un element de comutator optic. Pentru construirea lui s-au folosit 8 x 8 comutatoare digitale si 4 x 4 comutatoare poarta cu amplificator laser. Foloseste EDFA-uri si porturile de intrare si iesire. OXC-ul poate face comutare de lungime de unda utilizand filtre acordabile: acusto-optice, multi-poarta integrate, cu film subtire, Fabry-Perot.

Fig. 73 Diagrama blocului OXC

Fig. 74

Comutarea fibrei - abilitatea de a ruta orice lungime de unda de la o fibra de intrare la o fibra diferita de iesire. Comutarea in lungime de unda abilitatea de a comuta anumite lungimi de unda de la o fibra de intrare la fibre de iesire multiple. Conversia lungimii de unda abilitatea de a primi lungimi de unda si de a le converti in alta frecventa optica spre portul de iesire. Necesar pentru a evita blocarea retelei atunci cand se foloseste comutarea in lungime de unda.

OADM adauga sau elimina una sau mai multe lungimi de unda de la o fibra in timp ce permite altui semnal optic sa treaca prin ea. Sunt folosite 2 x 2 comutatoare de spatiu, 2 x 2 switch-uri acusto-optice. Se foloseste in special la retele inel sau magistrala.

Lungimile de unda sunt adaugate sau eliminate cate una pe rand.

O banda de lungimi de unda adaugate sau eliminate in acelasi timp.

Fig. 75 OADM

DARPA-sponsored Multiwavelength Optical Networking (MONET)

Include AT & T, Bellcore, Lucent Technologies, Bell Atlantic, BellSouth, Pacific Telesis, SBC. Scopul este acela de a dezvolta o retea optica transparenta cu multiple lungimi de unda si exploatarea potentialului WDM. Au existat trei proiecte in zona New Jersey. In proiectul de distanta lunga s-a studiat transmiterea semnalelor optice la distante mai mari de 2000 km.

Schimbul local ar trebui sa demonstreze diferite topologii de LAN, dar si proprietati: scalabilitatea si interoperabilitatea. Cross-connect-ul va conecta proiectul de distanta lunga cu cel de schimb local si va experimenta mecanisme cross-connect si softuri de management al retelei.

MONET utilizeaza siruri laser (siruri DFB cu modulatoare si cuplaj integrat), comutatoare 4 x 4 LiNbO3, comutatoare 2 x 2 cu cristale lichide si tehnologii de comutator digital InP; siruri de receptoare ce contin 8 fotodetectoare cu preamplificatoare integrate; convertoare de lungime de unda bazate pe modularea cross-phase cu laser DFB integrat si conversie parametrica; amplificatoare optice bazate pe EDFA-uri pentru operare cu multiple lungimi de unda.

Optical Networks Technology Consortium (ONTC)

ONTC include membrii Bellcore, Colombia University, Hughes Research Laboratories, Northern Telecom, Rockwell Science Center, Case Western Reserve University, United Technology Research Center, Uniphase Telecommunications Product, Lawrence Livermore National Laboratories. Scopul proiectului este de a explora diverse componente WDM si studierea retelelor ATM/WDM. Sunt 4 noduri de acces conectate intre ele folosind un cross-connect WDM 2 x 2. Fiecare nod este prevazut cu un comutator ATM si interfete optice SONET. Nodul poate insera sau extrage date din retea, poate trimite mai departe pachetele pentru comunicatii multi-hop.

Se folosesc EDFA-uri, filtre acusto-optice acordabile, comutatoare cross-connect selective de lungime de unda si hibride, multiplexoare add/drop de lungime de unda, emitatoare de lungime de unda multipla, receptoare de lungime de unda multipla. A

  D



 

All-Optical Network (AON)

AT&T, Digital Equipment Corporation, Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory. Au ca scop folosirea capacitatii de THz a tehnologiei fibrei optice pentru dezvoltarea unei infrastructuri informationale la nivel national. Arhitectura retelei trebuie sa fie perfect scalabila pentru a fi incadrate mii de noduri, dar si flexibila pentru a putea adauga viitoarele dezvoltari ale tehnologiei.


OT

 

OT

 
Oval: LEVEL-0 AONOval: LEVEL-0 AONOval: LEVEL-0 AONOval: LEVEL-0 AON

Fig. 76

Simulare

Simulatorul GANCLES poate simula IP peste WDM. Cea mai mare problema a arhitecturilor IP peste WDM o reprezinta aglomerarea traficului sau grooming-ul.

Fig. 77 Topologia retelei simulate

Simularea unei retele pe doua nivele IP peste WDM cu rutare optica dinamica, caile optice sunt deschise la cerere. Nivelul optic se bazeaza pe OXC-uri (Optical Crossconnects) interconectate de legaturi cu fibre. Rutarea se face pe calea cea mai scurta (acest algoritm este unul static si ruteaza mereu cererea de la linia dedicata primara dintre capete) cu atribuirea primei unde potrivite (cea mai joasa lungime de unda este folosita, obiectivul fiind minimizarea cererilor de lungime de unda mare pe legatura) pentru stabilirea cailor de comunicatie. OXC-urile nu au capacitate de conversie a lungimii de unda.

Nivelul IP presupune rutere traditionale cu rutare dinamica pe cele mai scurte cai pe baza numerelor de hopuri de la nivelul IP, astfel ca o cale optica este vazuta ca un singur hop indiferent de numarul de OXC-uri ce o traverseaza.

Reteaua testata are 14 noduri si 21 de legaturi. Pe fiecare fibra sunt pana la 4 lungimi de unda si doar 6 noduri din 14 sunt noduri G (G-OXC-uri). G vine de la capacitatea de grooming exemplu doua semnale destinate aceluiasi nod (nod comun) pot fi puse pe aceeasi lungime de unda, putand fi eliminate sau adaugate de un singur multiplexor add/drop. G-OXC suporta curgeri de trafic sub lungimea de unda multiplexandu-le in canale.

Fig. 78 Arhitectura unui G-OXC

G-OXC are 2 switch-uri. Unul este WXC (wavelength OXC) care este capabil de a comuta lungimile de unda in domeniul optic. Celalalt este GXC (grooming OXC) care este capabil de a adauga sau elimina semnale in sau din lungime de unda in domeniu electronic.

Fiecare lungime de unda are o capacitate de 20 Gbps. O sursa de trafic best-effort (prioritizare) este conectata la fiecare G-OXC avand latimea de banda BM = 10 Gbps; fiecare canal transfera date de diferite marimi alese dintr-o distributie exponentiala cu o valoare medie de 12,5 GB. Este simulat un trafic uniform. Cand o noua conexiune de trafic este generata, sursa si destinatia sunt alese aleator cu aceeasi probabilitate ths = 0:1 (exprima un raport al varfului de latime de banda cerut de trafic) in simulare si tho = ths pentru simplificare. Simularea este rulata pana cand indicele de performanta ajunge la nivelul de incredere de 5 % in jurul punctului estimat.



Best-effort traffic source sursa de trafic care adapteaza rata de transmisie in functie de blocajele din retea din acel moment.

In Fig. 79 este o comparatie a valorii medii de trecere a semnalului T obtinuta prin modelarea traficului best-effort folosind abordarea TB (liniile punctate) si abordarea DB (liniile continue) atunci cand sunt folositi cei doi algoritmi VirtFirst (semnele rotunde) si OptFirst (semnele cruce). TB (time-based) reduce rata de transfer cand apar blocaje. In cazul blocajelor informatia care trece este redusa fara insa ca timpul sa fie afectat. Astfel datele transferate sunt mai putine decat cererea. Intr-un cuvant cu cat mai congestioant este traficul in retea cu atat cu atat ajung mai putine date in celalalt capat al retelei. DB (data-based) - cu cat este mai congestionata reteaua cu atat cererile acceptate raman in retea.

Fig. 79

rel. 73

unde Ti este media semnalului pe legatura i, Nc numarul legaturilor create.

Virtual-topology First (VirtFirst). Acest algoritm deschide o noua cale optica doar daca actuala topologie virtuala nu are suficiente resurse sa satisfaca cererile primite. Mai intai conexiunea este rutata pe topologia virtuala si latimea de banda este analizata. Daca nu este nicio ruta intre sursa si destinatie o noua legatura virtuala este creata. Daca dupa rutare latimea de banda pentru cerere este mai mica decat tho, o noua cale este deschisa intre sursa si destinatie daca este posibil. Noua topologie nu afecteaza cererile deja rutate. Daca noua cale nu poate fi deschisa atunci cererea este rutata pe baza actualei topologii. Cand o cerere elibereaza o cale optica, acea cale este inchisa si topologia virtuala refacuta.

Optical-level First (OptFirst). De fiecare data cand o cerere noua ajunge la ruter G-OXC acesta incerca sa deschida o cale in layerul optic. Daca nicio lungime de unda nu este disponibila atunci ruterul de IP ruteaza cererea venita pe topologia virtuala din acel moment (folosita cand resursele de cai sunt epuizate). Dupa rezolvarea cererii calea este inchisa.

Fig. 80

Fig. 80 prezinta numarul Nh de hopuri IP pe flux. OptFirst mentine acest parametru aproape de 1. VirtFirst are o crestere brusca pentru trafic scazut. Pe masura ce traficul creste acest parametru converge la 1.






Politica de confidentialitate



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 867
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2021 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site