Transmission-Efficient Design and Management of Wavelength-Routed Optical Networks

شبکه‌های نوری، با استفاده از تقسیم طول موج چندگانه (WDM) و مسیریابی طول موج، به نظر می‌رسد پاسخی برای انفجار در ترافیک IP و ظهور برنامه‌های چندرسانه‌ای بلادرنگ باشند. این شبکه‌ها جهش‌های کوانتومی را در ظرفیت انتقال ارائه می‌کنند و همچنین گلوگاه الکترونیکی را در شبکه‌های شهری و ستون فقرات موجود حذف می‌کنند. در طول دهه گذشته، ما شاهد رشد فوق العاده ای در مطالعات تئوری و تجربی با تمرکز بر استقرار مقرون به صرفه شبکه های مسیریابی طول موج بودیم. اکثر این مطالعات، با این حال، رفتار ایده آل دستگاه های نوری را فرض کردند. در این کتاب، ما استدلال می‌کنیم که برای استقرار موفقیت‌آمیز شبکه‌های نوری، الگوریتم‌های طراحی و پروتکل‌های شبکه باید بسط داده شوند تا رفتار غیر ایده‌آل دستگاه‌های نوری را تطبیق دهند. این برنامه‌های افزودنی نه تنها باید بر حفظ کیفیت سیگنال قابل قبول تمرکز کنند (به عنوان مثال، 12 حفظ BER بالای 10-)، بلکه باید انگیزه توسعه الگوریتم‌های بهینه‌سازی و پروتکل‌های سیگنالینگ را نیز داشته باشند که اختلالات انتقال را در نظر می‌گیرند. علاوه بر این، طراحی فن‌آوری‌های توانمند، مانند اتصالات متقابل نوری، باید از نظر انتقال کارآمد باشد. این کتاب درمان جامع تأثیر اختلالات انتقال بر طراحی و مدیریت شبکه های مسیریابی طول موج است. ما با شبکه‌های شفاف شروع می‌کنیم و بر مفاهیم انرژی مانند طراحی اتصال متقابل، مشکلات تخصیص دستگاه و مسائل مدیریتی تمرکز می‌کنیم. در این مدل تمام نوری، ما یک فضای طراحی مبتنی بر کاهش هزینه کلی و سهولت مدیریت شبکه را پیشنهاد می‌کنیم. این مفهوم طراحی، معماری های مختلف سوئیچ و مشکلات مختلف بهینه سازی را ایجاد می کند.

Optical networks, employing Wavelength-Division Multiplexing (WDM) and wavelength routing, are believed to be the answer for the explosion in IP traffic and the emergence of real-time multimedia applications. These networks offer quantum leaps in transmission capacity as well as eliminate the electronic bottleneck in existing metropolitan and backbone networks. During the last decade, we witnessed a tremendous growth in the theoretical and experimental studies focusing on the cost-effective deployment of wavelength­ routed networks. The majority of these studies, however, assumed ideal behavior of optical devices. In this book, we argue that for the successful deployment of optical networks, design algorithms and network protocols must be extended to accommodate the non-ideal behavior of optical devices. These extensions should not only focus on maintaining acceptable signal quality (e.g., 12 maintaining BER above 10- ), but should also motivate the development of optimization algorithms and signaling protocols which take transmission impairments into consideration. In addition, the design of enabling technologies, such as optical cross-connects, should be transmission-efficient. This book is a comprehensive treatment of the impact of transmission impairments on the design and management of wavelength-routed networks. We start with transparent networks, focusing on power implications such as cross-connect design, device allocation problems, and management issues. In this all-optical model, we propose a design space based on reduction in overall cost and ease of network management. This design concept, motivates various switch architectures and different optimization problems.