Modelado y Optimización Consciente de OSNR de Redes Ópticas Flexibles Espectralmente-Espacialmente Basadas en Fibra de Múltiples Núcleos
Autores: Klinkowski, Mirosaw; Jaworski, Marek
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado y Optimización Consciente de OSNR de Redes Ópticas Flexibles Espectralmente-Espacialmente Basadas en Fibra de Múltiples Núcleos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Telecomunicaciones
Palabras clave
Relación señal-ruido óptica
Planificación de rutas ópticas
Redes ópticas espectralmente flexibles
Fibras multicore débilmente acopladas
Crosstalk entre núcleos
Conexiones de ruta de luz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Nos centramos en el problema de planificación de caminos ópticos (lightpath) conscientes de la relación señal-ruido óptica (OSNR) en redes ópticas espectral y espacialmente flexibles (SS-FONs) conectadas mediante fibras multicore (MCFs) débilmente acopladas, en las que se realiza la transmisión adaptativa a la distancia y de supercanal utilizando múltiples formatos de modulación. En la SS-FON considerada, la calidad de transmisión (QoT) de las señales ópticas se degrada debido al efecto de crosstalk (XT) inter-núcleo que ocurre en las MCFs. Para tener en cuenta la degradación por XT al planificar las conexiones de lightpath, utilizamos un modelo de QoT confiable basado en la estimación de OSNR, en el que la degradación por XT se integra con otras degradaciones de la capa física. Para modelar el problema de optimización de planificación de lightpath, desarrollamos una nueva formulación de programación entera mixta (MIP) que incorpora el modelo de OSNR. Además, proponemos un método heurístico eficiente que es capaz de resolver instancias más grandes del problema de optimización considerado. Los resultados de experimentos numéricos indican la baja escalabilidad del método MIP debido a la presencia de XT y la alta efectividad del método heurístico. El análisis de tres topologías de red diferentes y dos tipos de MCFs muestra un alto impacto de XT en el rendimiento de la red y ganancias de rendimiento limitadas por la presencia del núcleo central en una MCF de 7 núcleos.
Descripción
Nos centramos en el problema de planificación de caminos ópticos (lightpath) conscientes de la relación señal-ruido óptica (OSNR) en redes ópticas espectral y espacialmente flexibles (SS-FONs) conectadas mediante fibras multicore (MCFs) débilmente acopladas, en las que se realiza la transmisión adaptativa a la distancia y de supercanal utilizando múltiples formatos de modulación. En la SS-FON considerada, la calidad de transmisión (QoT) de las señales ópticas se degrada debido al efecto de crosstalk (XT) inter-núcleo que ocurre en las MCFs. Para tener en cuenta la degradación por XT al planificar las conexiones de lightpath, utilizamos un modelo de QoT confiable basado en la estimación de OSNR, en el que la degradación por XT se integra con otras degradaciones de la capa física. Para modelar el problema de optimización de planificación de lightpath, desarrollamos una nueva formulación de programación entera mixta (MIP) que incorpora el modelo de OSNR. Además, proponemos un método heurístico eficiente que es capaz de resolver instancias más grandes del problema de optimización considerado. Los resultados de experimentos numéricos indican la baja escalabilidad del método MIP debido a la presencia de XT y la alta efectividad del método heurístico. El análisis de tres topologías de red diferentes y dos tipos de MCFs muestra un alto impacto de XT en el rendimiento de la red y ganancias de rendimiento limitadas por la presencia del núcleo central en una MCF de 7 núcleos.