Trab3_ComutacaoOptica_Romeu

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Universidade Estácio de Sá
Romeu de Freitas Vidal Filho			Matrícula: 202010037682
Disciplina: Comutação Óptica – CCT0628			Professor: Jorge Luiz Cosenza
Trabalho 3
1) Rede OBS e sua arquitetura
A comutação de rajadas ópticas (“Optical Burst Switching” – OBS) aloca os canais dinamicamente, de acordo com a demanda de tráfego. O processo de reserva do canal é rápido, simples e feito sem confirmação, através do envio de um pacote de controle da rajada (“BCP – Burst Control Packet”), o qual é processado eletronicamente por todos os nós intermediários e, em geral, transita fora da banda, em um canal de sinalização separado. A rajada de dados, a qual é mantida no domínio óptico ao longo dos nós intermediários, é enviada em seguida ao envio do BCP sem esperar por qualquer tipo de confirmação no estabelecimento da conexão ou da reserva dos recursos. Caso o canal não tenha sido definido por qualquer motivo, a rajada será descartada. No caso do canal ter sido estabelecido com sucesso, depois da rajada ter sido completamente enviada o canal é liberado. 
 	Opcionalmente, o paradigma OBS suporta transmissões confiáveis através do processo de confirmação negativa. Neste caso, uma solicitação de retransmissão é enviada de volta sempre que uma rajada não for recebida. Contudo, sugere-se que este esquema de retransmissão só seja empregado quando OBS estiver suportando algum protocolo de aplicação diretamente, mas não quando estiver trabalhando com um protocolo na camada superior, como o TCP, que eventualmente retransmite os dados perdidos. A sinalização no paradigma OBS, em geral, usa um lambda dedicado previamente definido em uma fibra qualquer, desde que o canal de sinalização percorra o mesmo caminho do canal de dados. Além disso, esse lambda de sinalização pode operar em velocidades mais lentas usadas por redes comerciais (e.g. Gigabit Ethernet), evitando a necessidade de leitura/processamento de bits de controle em velocidades muito altas. 
No que diz respeito ao armazenamento temporário, no paradigma OBS a rajada é mantida no roteador de borda da rede OBS enquanto o canal é estabelecido, o que permite que ela seja enviada sem a necessidade de armazenamento temporário entre os nós intermediários. Além disso, como na comutação de lambdas, OBS utiliza o envio imediato (“cut-through”) ao invés do armazenamento e encaminhamento (“store and forward”) adotado na comutação 33 eletrônica de pacotes. Ou seja, o nó pode enviar a parte recebida antes mesmo do fim de rajada ter chegado. Como mencionado nos parágrafos acima, o canal usado em um enlace para transmitir a rajada será liberado tão logo esta termine. Essa liberação pode ocorrer tanto automática como explicitamente. Estas diferentes forma de liberação dos recursos após a transmissão da rajadas diferenciam as principais abordagens de comutação de rajadas existentes.
	Uma rede OBS possui dois tipos de nós:
- Nós de borda: são os responsáveispela construção das rajadas e possuem tanto interfaces eletrônicas, para receber os pacotes de rede de acesso, quanto interfaces ópticas, para enviar as rajadas através da rede OBS;
- Nós de núcleo: são os responsáveispelo encaminhamento da sinalização de reserva de recursos, pelo roteamento e pela comutação de rajadas.
2) Redes WDM
Rede WDM é o conjunto de equipamentos e meios físicos que têm a capacidade de otimizar o uso de redes de fibra óptica. Este sistema tem o objetivo de fornecer uma infra-estrutura de meios ópticos que permite a inserção de mais de um sistema de telecomunicações, seja ele para redes de dados e/ou voz, em uma única fibra óptica.
Atualmente a Rede WDM é utilizada em muitas empresas que prestam serviços de Telecomunicações, públicos e privados, em todo o mundo.
A rede WDM utiliza a tecnologia de Multiplexação Óptica para compartilhar a mesma fibra com diversos sinais ópticos de diferentes comprimentos de onda, que são usualmente denominados de canais com “cores” distintas. A taxa de transmissão de cada canal pode variar de 2 Mbit/s (E1) até 10 Gbit/s (STM-64), dependendo da aplicação, sendo que a sua maior utilização ocorre nos sistema que necessitam taxas de transmissão acima 155 Mbits/s (maior que STM-1).
Sua elevada flexibilidade para transportar diferentes tipos de hierarquias digitais permite oferecer interfaces compatíveis com as diversas aplicações existentes, entre elas as redes de transmissão PDH e SDH, as redes Multisserviços ATM, IP e Frame Relay, e aplicações específicas para redes de dados e de computadores de grande porte (Fast Ethernet, Gbit Ethernet, interfaces ESCON, FICON e Fiber-Channel, entre outras).
A tecnologia das redes WDM permite ainda implementar mecanismos ópticos de proteção nos equipamentos ou diretamente nas redes da camada de aplicação, oferecendo serviços com alta disponibilidade e efetiva segurança no transporte de informações.
Uma rede WDM é composta por:
- Rede Física: é o meio de transmissão que interliga os equipamentos WDM, composto pelos cabos de fibra óptica.
- Equipamentos: são os multiplexadores, “transponders”, amplificadores e equipamentos de cross conexão de diversas capacidades que executam o transporte de informações.
- Sistema de Gerência: é o sistema responsável pelo gerenciamento da rede WDM, contendo as funcionalidades de supervisão e controle da rede, e de configuração de equipamentos e provisionamento de facilidades.
3) Redes DWDM
O DWDM é uma solução de rede de alta velocidade que é uma alternativa de melhor custo benefício para aumentar a capacidade dos sistemas de conexão. A solução, que transmite vários feixes de luz com diferentes comprimentos de onda para comunicação de dados por uma mesma fibra óptica, oferece grande capacidade, disponibilidade e flexibilidade para expansão de forma ágil. Ela vem sendo cada vez mais utilizada pelas operadoras pelo seu potencial mais robusto e menos custoso.
Os sistemas DWDM podem combinar até 98 canais em uma única fibra óptica. Porém, é possível encontrar na prática sistemas capazes de multiplexar até 128 comprimentos de onda. Por exemplo, um sistema DWDM capaz de multiplexar 40 comprimentos de onda a 10 Gbps por canal, possui uma banda larga total de 400 Gbps, o que é suficiente para transportar em uma única fibra o conteúdo equivalente a mais que 1100 volumes de uma enciclopédia em 1 segundo. O DWDM é a chave tecnológica para integração das redes de dados, voz e imagem de alta capacidade. Ela é mais fácil, mais barata e mais rápida do que, por exemplo, construir e instalar novas fibras, que é uma operação complexa e com um tempo de realização longo, o que a torna uma opção, por vezes, impraticável.
4) Redes CWDM
O CWDM (CoarceWavelenght Division Multiplexing) é uma das tecnologias que derivam do WDM, assim como o DWDM e o WWDM. A principal diferença entre elas é a capacidade, tanto em relação a distância que é possível cobrir, até a quantidade de canais suportados.
Os sistemas CWDM têm canais com comprimentos de onda espaçados em 20 nanômetros (nm), em comparação com espaçamento de 0,4 nm para o DWDM. Isso permite que o CWDM use lasers não refrigerados e de baixo custo. Em um sistema CWDM típico, as emissões de laser ocorrem em oito canais, com oito comprimentos de onda. Mas são permitidos até 18 canais diferentes, com comprimentos de onda que variam até 1.270 nm.
A energia dos lasers em um sistema CWDM está espalhada por uma faixa maior de comprimentos de onda do que a energia dos lasers em um sistema DWDM. Devido ao uso de lasers com menor precisão, um sistema CWDM é mais barato e consome menos energia que um sistema DWDM. No entanto, a distância máxima de realização entre nós é menor com o CWDM.
Sendo assim, a tecnologia CWDM tem algumas vantagens como custo reduzido, menor consumo de energia e facilidade operacional e de implantação. Ela é uma opção um pouco mais simples e mais barata do que o DWDM, que é o sistema atualmente mais robusto das tecnologias WDM.