La conmutación por ráfagas ópticas ( OBS ) es una técnica de redes ópticas que permite la conmutación dinámica de datos en longitudes de onda inferiores. La OBS se considera un compromiso entre la conmutación de paquetes ópticos (OPS) todavía inviable y la conmutación de circuitos ópticos (OCS) mayoritariamente estática. Se diferencia de estos paradigmas porque la información de control de la OBS se envía por separado en un canal óptico reservado y antes de la carga útil de datos. Estas señales de control se pueden procesar electrónicamente para permitir la configuración oportuna de una trayectoria de luz óptica para transportar la carga útil que llegará pronto. Esto se conoce como reserva retrasada.
El objetivo de la conmutación por ráfagas ópticas (OBS) es proporcionar dinámicamente una granularidad de sublongitud de onda mediante la combinación óptima de componentes electrónicos y ópticos. OBS considera conjuntos de paquetes con propiedades similares, denominados ráfagas. Por lo tanto, la granularidad de OBS es más fina que la conmutación de circuitos ópticos (OCS). OBS proporciona una mayor flexibilidad de ancho de banda que el enrutamiento de longitud de onda, pero requiere una tecnología de conmutación y control más rápida. OBS se puede utilizar para realizar comunicaciones ópticas dinámicas de extremo a extremo.
En OBS, los paquetes se agregan en ráfagas de datos en el borde de la red para formar la carga útil de datos. Existen varios esquemas de ensamblaje basados en el tiempo y/o el tamaño (consulte conmutación de ráfagas ). Se han propuesto arquitecturas de enrutadores de borde (consulte [1] [2] ). OBS presenta la separación entre el plano de control y el plano de datos . Una señal de control (también denominada encabezado de ráfaga o paquete de control ) se asocia a cada ráfaga de datos. La señal de control se transmite en forma óptica en una longitud de onda separada denominada canal de control , pero se señala fuera de banda y se procesa electrónicamente en cada enrutador OBS, mientras que la ráfaga de datos se transmite en forma óptica de un extremo al otro extremo de la red. La ráfaga de datos puede atravesar nodos intermedios y se pueden usar búferes de datos como líneas de retardo de fibra. En OBS, los datos se transmiten con total transparencia a los nodos intermedios de la red. Después de que la ráfaga ha pasado por un enrutador, el enrutador puede aceptar nuevas solicitudes de reserva.
Ventajas sobre OCS
Utilización más eficiente del ancho de banda : en un sistema OCS, se debe configurar un camino de luz desde el origen hasta el destino en la red óptica. Si la duración de la transmisión de datos es corta en relación con el tiempo de configuración, es posible que el ancho de banda no se utilice de manera eficiente en el sistema OCS. En comparación, OBS no requiere la configuración de un camino de luz de extremo a extremo y, por lo tanto, puede ofrecer una utilización más eficiente del ancho de banda en comparación con un sistema OCS. Esto es similar a la ventaja que ofrece la conmutación de paquetes sobre la conmutación de circuitos.
Ventajas sobre OPS
Eliminar la limitación de rendimiento : la tecnología de búfer óptico no ha madurado lo suficiente como para permitir una fabricación de bajo costo y un uso generalizado en redes ópticas. Es probable que los nodos de red óptica centrales no tengan búfer o tengan búferes limitados. [3] En dichas redes, los esquemas de reserva retrasada como Just Enough Time (JET) [4] se combinan con el almacenamiento en búfer electrónico en los enrutadores de borde para reservar ancho de banda. El uso de JET puede crear una limitación de rendimiento en un enrutador de borde en un sistema OPS. [5] Esta limitación se puede superar mediante el uso de OBS. [6] [7]
Además, debe haber una banda de protección en el canal de datos entre paquetes o ráfagas, de modo que los planos de datos del enrutador óptico principal tengan tiempo suficiente para conmutar paquetes o ráfagas. Si la banda de protección es grande en relación con el tamaño promedio de los paquetes o ráfagas, puede limitar el rendimiento del canal de datos. La agregación de paquetes en ráfagas puede reducir el impacto de la banda de protección en el rendimiento del canal de datos.
Reducción de los requisitos de procesamiento y del consumo de energía de la red central : un enrutador óptico central en una red OBS puede enfrentar requisitos de plano de control reducidos en comparación con el de una red OPS, ya que: un enrutador óptico central en una red OPS tendría que realizar operaciones de procesamiento para cada paquete que llega, mientras que en una red OBS el enrutador realiza operaciones de procesamiento para una ráfaga que llega y que contiene varios paquetes. Por lo tanto, se requieren menos operaciones de procesamiento por paquete en un enrutador óptico central de una red OBS en comparación con una red OPS. En consecuencia, es probable que el consumo de energía y, potencialmente, la huella de carbono de un enrutador óptico central en una red OPS sea mayor que el de un enrutador de red OBS para la misma cantidad de datos.
Esta ventaja puede verse contrarrestada por el hecho de que es probable que un enrutador de borde de red OBS sea más complejo que un enrutador de borde de red OPS, debido a la posible necesidad de una etapa de ensamblaje/agregación de ráfagas y una etapa de clasificación. En consecuencia, el consumo de energía en el borde de una red OBS puede ser mayor que en una red OPS.