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Buffer óptico

En telecomunicaciones , un buffer óptico es un dispositivo capaz de almacenar temporalmente luz. Al igual que en el caso de un buffer convencional , se trata de un medio de almacenamiento que permite compensar la diferencia de tiempo en que se producen los acontecimientos.

Más específicamente, un buffer óptico sirve para almacenar datos que fueron transmitidos ópticamente (es decir, en forma de luz), sin convertirlos al dominio eléctrico. [1]

Redes ópticas

En la actualidad, las redes informáticas están formadas por enlaces de fibra óptica interconectados por nodos eléctricos. El transporte de datos en la red troncal se realiza en forma de luz, normalmente mediante LED o láser . Las tecnologías DWDM permiten velocidades de bits muy superiores a 1 Tbit /s. Sin embargo, en los nodos, esta luz tiene que convertirse al dominio electrónico para poder conmutar todos los datos a sus destinos separados. Debido al rápido aumento de las capacidades de los canales, la capacidad de conmutación se está convirtiendo en el cuello de botella del sistema. Actualmente, las actividades de investigación se centran en las tecnologías de conmutación óptica , que implican menos o ninguna conversión del dominio óptico al electrónico. Sin embargo, un problema importante es el almacenamiento en búfer.

Resolución de disputas

Siempre que dos o más paquetes de datos llegan a un nodo de red al mismo tiempo y compiten por la misma salida, se produce un bloqueo externo. Todos los paquetes, excepto uno, se perciben como superfluos y hay que tratarlos. Además de la opción obvia de descartar todos los paquetes sobrantes, la literatura académica suele presentar tres soluciones: almacenamiento en búfer, enrutamiento por deflexión o conversión de longitud de onda. El almacenamiento en búfer óptico utiliza líneas de retardo de fibra (FDL) para retrasar la luz y se considera el más eficaz, pero conlleva el coste adicional de las FDL.

Implementación de buffers ópticos

Como la luz no se puede congelar, un buffer óptico está hecho de fibras ópticas y, por lo general, es mucho más grande que un chip de RAM de capacidad comparable. Una sola fibra puede servir como buffer. Sin embargo, se suele utilizar un conjunto de más de una. Una posibilidad, por ejemplo, es elegir una longitud determinada para la fibra más pequeña y, a continuación, dejar que la segunda, la tercera... tengan longitudes de . Otro ejemplo típico es utilizar un solo bucle, en el que los datos circulan un número variable de veces.

Investigación

Actualmente, la investigación sobre buffers ópticos se lleva a cabo en dos campos separados. Uno es investigar la implementación tecnológica de este buffer e intentar reducir el tamaño mediante el uso de dispositivos de luz lenta . El otro es mejorar el rendimiento general mediante el uso de estocásticos . (Puede encontrar más detalles sobre este último enfoque, por ejemplo, en la página de inicio del autor).

Referencias

  1. ^ Khurgin, Jacob B. (1 de mayo de 2005). "Búferes ópticos basados ​​en luz lenta en medios transparentes inducidos electromagnéticamente y estructuras de resonador acopladas: análisis comparativo". JOSA B . 22 (5): 1062–1074. doi :10.1364/JOSAB.22.001062. ISSN  1520-8540.