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Reti Fotoniche (Optical Networks) Fabio Neri Politecnico di Torino 011 564 4076.

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Presentazione sul tema: "Reti Fotoniche (Optical Networks) Fabio Neri Politecnico di Torino 011 564 4076."— Transcript della presentazione:

1 Reti Fotoniche (Optical Networks) Fabio Neri Politecnico di Torino

2 Indice (II) Esempi di reti ottiche di seconda generazione: reti broadcast-and-select anelli WDM reti wavelength routing Progetto di topologia logica e routing di cammini ottici Cenni a reti daccesso Commutazione ottica di pacchetti Architetture di protocolli per reti ottiche Cenni a gestione e affidabilità

3 Reti di accesso Quanto visto finora si applica sostanzialmente a reti metropolitane e di trasporto. Per arrivare allutenza residenziale (ultimo miglio), lultima tratta viene detta rete daccesso. hub nodo remoto... NIU NIU = Network Interface Unit...

4 Reti di accesso Tecnologie nelle reti di accesso: Plain Old Telephone Service (POTS) Asymmetric Digital Subscriber Loop (ADSL) cable-modems su reti con tecnologia Cable-TV (CATV) reti via radio (wireless); esempio: Local Multipoint Distribution Service (LMDS) reti via radio cellulare reti di accesso ottiche

5 Reti di accesso HFC Le reti CATV si chiamano anche Hybrid Fiber Coax (HFC). headend remote node fiber coax amplifier tap Sono pensate per funzionamento unidirezionale.

6 Service Node SNI (VB5) ONU FTTH FTTB FTTC FTTCab Optical Fiber ATM-PONxDSL OLT ONU NT Passive Optical Splitter FTTx FTTC:Fiber To The Curb FTTCab :Fiber To The Cabinet FTTH :Fiber To The Home FTTB :Fiber To The Building Q3 Operation System Internet Leased Line Frame/Cell Relay Telephone Interactive Video Fiber To The X (FTTx) Twisted Pair ONT

7 Reti di accesso ottiche WDM laser receiver central office remote node splitter/ combiner receiver laser 1 ONU N... ONU: Optical Network Unit receiver laser i ONU receiver laser N ONU

8 Reti di accesso ottiche Sono sovente basate su ATM. Nella tratta downstream si affronta un problema di multiplazione. Nella tratta upstream si ha un problema di accesso multiplo (serve un MAC). Si mira soprattutto alla semplicità e alla facilità di gestione, per cui si implementano normalmente strutture passive con componenti di basso costo. Esempi: trasmissione con LED modulazione alle NIU di portanti non modulate inviate dal central office

9 Broadband Passive Optical Networks (BPON) Sono in corso di definizione standard per reti daccesso ottiche: ITU-T G.983.1strato fisico ITU-T G.983.2gestione e controllo ITU-T G.983.3estensioni WDM ITU-T G.983.dbaallocazioni dinamiche di banda ITU-T G.983.suraffidabilità E attivo un gruppo di lavoro IEEE 802.3ah per Ethernet in the First Mile:

10 Passive Optical Networks: costruttori Alcatel SA Fujitsu Network Communications Inc. Lucent Technologies NEC Eluminant Technologies Inc. Paceon Corporation Quantum Bridge Commun. Inc. Terawave Communications Inc. Fonte: Light Reading (marzo 2000)

11 Indice (II) Esempi di reti ottiche di seconda generazione: reti broadcast-and-select anelli WDM reti wavelength routing Progetto di topologia logica e routing di cammini ottici Cenni a reti daccesso Commutazione ottica di pacchetti Architetture di protocolli per reti ottiche Cenni a gestione e affidabilità

12 Commutazione ottica di pacchetto Finora abbiamo visto: reti di prima generazione reti di seconda generazione reti ottiche a commutazione (veloce) di circuito (es. reti wavelength routing) reti ottiche a commutazione di pacchetto (es. reti broadcast-and-select) reti con commutazione di pacchetti ottici?

13 Commutazione ottica di pacchetto Una rete con commutazione ottica di pacchetti (Optical Packet Switching Network) è in grado di commutare pacchetti nel dominio fotonico, quindi è in grado di configurare i suoi elementi di commutazione nella scala temporale di singole unità dati. La tecnologia per questo tipo di reti è ancora in fase molto preliminare. Si può anche parlare di multiplazione di tempo ottica (Optical Time Division Multiplexing - OTDM).

14 Commutazione ottica di pacchetto Problemi generali: multiplazione e demultiplazione temporale nel dominio fotonico sincronizzazione realizzazione di ritardi nel dominio fotonico Sovente in OTDM si usano solitoni per evitare gli effetti negativi della dispersione. Sono stati proposti componenti ottici in grado di implementare porte logiche operanti a velocità estremamente elevate (pochi fs).

15 Sincronizzazione La sincronizzazione è il processo di riallineamento nel tempo di due segnali (impulsi). Occorre quindi poter realizzare ritardi, fissi o variabili. Sono state proposte realizzazioni ottiche di funzionalità di Phase Lock Loop (PLL) per riallineare la fase dei segnali. switch 2 switch 2 switch 2 switch 2 flusso di ingresso flusso ritardato stadio 1stadio 2stadio k-1 ritardo T/2 ritardo T/4 ritardo T/2 k-1 c1c1 c2c2 C k-1 ckck...

16 Commutatori ottici header processor header processor switch input buffers output buffers control input Tanti problemi (sincronizzazione in ingresso, elaborazione delle intestazioni, memorizzazione dei pacchetti) e poche soluzioni!

17 Reti a deflessione Invece di memorizzare i pacchetti, questi vengono deviati verso unuscita non preferenziale. Si può anche evitare la sincronizzazione in ingresso, con un costo in termini di prestazioni. Non cè un limite superiore al ritardo di consegna e non si riesce a mantenere lordine dei pacchetti. Cè rischio di livelock.

18 Reti a deflessione Manhattan Street Network switch 2 switch 2 switch 2 switch 4 memorie di pacchetto ottiche


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