Αλγοριθμικός Υπολογισμός της Ποιότητας Μετάδοσης (QoT) σε Ευέλικτα Οπτικά Δίκτυα

Abstract

Η ραγδαία αύξηση της τηλεπικοινωνιακής κίνησης σε συνδυασμό με το γεγονός του κορεσμού της χωρητικότητας της συμβατικής οπτικής ίνας θέτει ως ζητούμενο την επίτευξη μεγάλου ποσοστού αποδοτικής χρησιμοποίησης των διαθέσιμων πόρων. Η στατική φύση των ήδη υπαρχόντων οπτικών δικτύων τα καθιστά ακατάλληλα για την ικανοποίηση των μελλοντικών απαιτήσεων και αναγκών. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες έχουν προταθεί αρχιτεκτονικές δυναμικών οπτικών δικτύων προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι ανεπάρκειες των στατικών. Κύριο πλεονέκτημα των δυναμικών δικτύων είναι η δυνατότητα προσαρμογής της λειτουργίας τους στη μεταβαλλόμενη κατάσταση της κίνησης και των φυσικών μηχανισμών της ζεύξης. Ο βασικός μηχανισμός με τον οποίο επιτυγχάνεται η ευελιξία αυτή είναι η Παρακολούθηση της Οπτικής Επίδοσης (Optical Performance Monitoring – OPM). Μέσω του μηχανισμού αυτού, ο ελεγκτής του δικτύου λαμβάνει χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με την τρέχουσα κατάσταση του δικτύου με στόχο τη δυναμική ανάθεση των διαθέσιμων πόρων και επομένως την επίτευξη της μέγιστης αποδοτικής χρησιμοποίησής τους. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η χρήση των δεδομένων της OPM καθώς και των χαρακτηριστικών ευελιξίας των σύγχρονων οπτικών πομποδεκτών για την ανάπτυξη μίας μεθόδου υπολογισμού της ποιότητα μετάδοσης (Quality of Transmission – QoT) σε μία οπτική ζεύξη και η ενημέρωση του επιπέδου ελέγχου του δικτύου με τις παραμέτρους μετάδοσης βασιζόμενοι στην παρούσα κατάσταση του δικτύου.

The ever growing telecommunication traffic, combined with the saturation in standard mode fiber capacity, poses a challenge to achieving efficient usage of available network resources. The static nature of conventional optical networks makes them unsuitable for satisfying future consumers’ needs and expectations. Recently, new, flexible optical network architectures have been proposed to overcome the problems associated with static ones. The main advantage of these networks is the capability of adapting their operation on the links’ varying existing physical and traffic conditions. The most important process that takes place in these networks is Optical Performance Monitoring (OPM) in which the network controller is provided with the essential information about the system’s current state, in order to dynamically allocate the available resources and, therefore, maximize the utilization efficiency. In this thesis we examine the use of data from OPM and exploit the flexibility of modern optical transceivers in order to develop a method to estimate the Quality of Transmission (QoT) in an optical link. In this way it is possible to provide information to the network’s control plane regarding transmission parameters based on current network conditions.