Contribución a la conmutación óptica de paquetesarquitecturas, evaluación de prestaciones y análisis comparativo

Résumé

La aplicación de la Conmutación Óptica de Paquetes (Optical Packet Switching, OPS) en la red troncal WDM, es observada por las empresas operadoras de la red como una alternativa viable y prometedora en el medio plazo, cuando la tecnología de dispositivos fotónicos alcance la madurez necesaria. Esta tesis doctoral se centra en la evaluación de prestaciones de arquitecturas de conmutación (switch fabric) óptica de paquetes, que son los componentes críticos en coste para que esta alternativa sea viable. El trabajo comienza estableciendo una clasificación de las arquitecturas OPS en función del modo de operación (SHWP, Shared Wavelength Path) y SCWP (Scattered Wavelength Path) de la red. La razón reside en que SHWP y SCWP son los candidatos previsibles para el control de una futura red troncal OPS. En algunos casos, ha sido necesario aplicar un proceso de adaptación a distintas arquitecturas, no diseñadas originalmente para trabajar bajo ningún modo SHWP/SCWP. Este proceso de adaptación ha permitido la evaluación comparativa de prestaciones entre arquitecturas y modos de operación de manera sistemática, algo no realizado hasta la fecha. El trabajo continúa en los siguientes bloques: - Arquitecturas de colas a la salida. Se ha identificado una serie de arquitecturas OPS con capacidad de emular colas a la salida, relevantes en la literatura. Se han propuesto algoritmos de planificación SHWP y SCWP, y se ha demostrado que proporcionan las prestaciones óptimas cuando son aplicados a conmutadores OPS de este tipo. Se han propuesto métodos de análisis exactos para la obtención de las probabilidades de pérdida de paquetes, función de distribución del retardo y función de distribución del periodo ocupado bajo estos algoritmos. Ello ha permitido el dimensionamiento de los búfferes en ambos modos de operación y una comparativa de costes entre arquitecturas, que constituye otra contribución original de esta tesis.