Optik Metro Ağları (Optical Metro Networks) BSM 527 İleri Fiber Optik Ağlar Bahar 2016 Bu sunum, Prof. Mukherjee nin UC Davis te verdiği Optical Network dersinden adapte edilmiştir.
Telekom Ağ Hiyerarşisi Omurga ağlar - 100-1000 km - Örgüsel (Mesh) Kullanıcılar Metro - 10 lar km - Halka Erişim - Birkaç km - Dağıtımlı Halka, PON 2
Telekom Ağ Hiyerarşisi 3
Hiyerarşik Metro Ağ Yapısı OC-3/STM-4 edge SONET rings Long-haul DWDM transmission Central office Wideband DCS Broadband DCS s Patch panels Long-haul POP Multiple stacked IOF SONET rings (OC-48,192/STM-16,64) ATM Central office Access router OC-n interfaces DS-n Wideband DCS Patch panels IP router Telephony switch DSLAM OC-12/STM-4 edge SONET rings 4 Ack: Dr. Nasir Ghani, COIN+PS 2002, Cheju Is., July 02.
WDM Ağlarda Trafik Grunlama Bir dalgaboyundaki veri hızı OC-192 Heterojen servis talepleri: Farklı bantgenişliği ölçüleri: OC-1, OC-3, OC-12, OC-48, etc. Trafik grunlama nedir? Işıkyollarının (optik devrelerin) etkili bir şekilde kurulması ve düşük hızlı talepleri yüksek-kapasiteli ışıkyolları içine grunlama (paketleme/ayırma, anahtarlama, yönlendirme, vs.). Statik trafik grunlama Sabit trafik talepleri ve ağ kaynakları verildiğinde ağ işlem hacmini (throughput) maksimize etme Dinamik trafik grunlama Talepler gelip gittikçe verimli bir şekilde grunlama 5
Genel WDM/SONET Halka Ağın Basitleştirilmiş Düğüm Mimarisi Optik DMUX Fiber SONET ADM Yerel ekle/düşür portları Optik bypass SONET ADM Genişletilmiş Görünüm 2 2 optik anahtar Yerel ekle Gelen Dalgaboyu Çıkan dalgaboyu Optik MUX SONET/TDM frame Yerel düşür 6
WDM Halka Ağ Düğümü Mimarisi 7
Karakteristikler Tek-bağlantılı yada çok-bağlantılı ağlar Tek-bağlantı: Bütün bağlantılar direk bağlantıdır. Dalgaboyu devamlılığı vardır. Çok-bağlantı: Trafik dalgaboyları arasında anahtarlanabilir. Tek-yönlü yada iki-yönlü talepler Uniform trafik yada uniform olmayan trafik 8
Bir Trafik Grunlama Örneği Tek-bağlantı, Çift-yönlü, Uniform Fiziksel Topoloji N = 5 W =? C = 2 + Trafik talepleri (uniform) Muhtemel çözümlerden biri (9 ADM) Bir diğer muhtemel çözüm (8 ADM) 9
Tek-bağlantı vs. Çok-bağlantı Tek-bağlantı Çok-bağlantı (bir hub düğüm) 10
Bir hub düğümde çapraz bağlayıcılı örnek (Çok-bağlantı, Tek-yönlü, Non-uniform trafik) Trafik talebi Muhtemel bir çözüm 11
Optimizasyon problemi Tek-bağlantı, tek-yönlü, non-uniform Verilenler: Düğümler arası trafik talepleri, halka sayısı, dalgaboyu sayısı Değişkenler: belirli bir halka üzerinde ve belirli bir dalgaboyunda iki düğüm arasındaki sanal devre Amaç: ADM sayısını minimize etme Kısıtlar: Trafik yükü kısıtı: iki düğüm arasındaki sanal devre sayısı trafik talebine eşit olmalıdır. Halka kapasitesi kısıtı: Belirli bir dalgaboyunda bir halka en fazla bir sanal devre taşıyabilir. Verici kısıtı: Bir düğümden çıkan sanal devrelerin sayısı o düğümdeki ADM sayısı ile halka sayısının çarpımı kadardır. Alıcı kısıtı: Bir düğüme hedef alan sanal devrelerin sayısı o düğümdeki ADM sayısı ile halka sayısının çarpımı kadardır. 12
Optimizasyon problemi Tek-bağlantı, çift-yönlü, non-uniform 13
Optimizasyon problemi Tek-bağlantı, çift-yönlü, non-uniform 14
ROADM Uygulama: Çok dalgaboylu ağ (Metro) Sabit OADM (FOADM) Sadece spesifik dalgaboylarında ekle/düşür yapabilir, diğerleri bypass Basit ve ucuz Sabit trafik için Yeniden konfigüre edilebilir OADM (ROADM) Değişik zamanlarda değişik dalgaboylarını ekle/düşür yapabilir Esneklik anlamında yeni bir boyut kazandırdı Dinamik servis sağlamaya izin verdi 15
ROADM 5 Şubat, 2004: ROADM Vendors Perk Up http://www.lightreading.com/document.asp?doc_id=46963 Taşıyıcılar ROADM teknolojisini tanımlayan RFP ler koydukça, sektör sonunda ROADM pazarına ulaşmaya başladı ROADM RFP sunan taşıyıcılar: AT&T, MCI, SBC, Verizon, Siemens s ROADM: Superpass HiT 7500 (?) 80 lambdas @ 10 Gbps/lambda; plus MPLS support Diğer önemli tedarikçiler: JDSU, Avanex, Polychromix, Lynx Photonics, 16
Soru-Cevap 17