3. Redes Ópticas Comutadas por Rajadas e Roteadas por Códigos
3.5. Probabilidade de perda de rajada
3.5.2. Resultados e análises
3.6.2.3. Fator de reutilização do caminho de virtual
O fator de reutilização do comprimento (RUF) definido aqui se refere à eficiência com qual um dado caminho virtual possa ser utilizado para satisfazer outras requisições de fonte / destino. Não estamos levando em conta o algoritmo de alocação de comprimento de onda ou a eficiência de reutilizar o comprimento de onda a fim de minimizar a requisição do comprimento de onda.
O fator de reutilização do caminho virtual (RUF) é inversamente proporcional ao tempo de ocupação do canal (CHT), pois, quanto menor for o tempo de alocação de comprimento de onda maior será o fator de reutilização do comprimento de onda. Como foi
analisado anteriormente, o CHT é menor para redes de menor diâmetro e para altas taxa de transmissão no núcleo da rede (bcore). Isto implica que o RUF é maior para as redes de
menor diâmetro e para altas taxas de transmissão no núcleo da rede. Na rede WDM/OCDM o tempo de ocupação do canal (CHT) é menor em relação à rede WDM, pois a taxa de bits o núcleo da rede (bcore) aumenta com o comprimento do código. Portanto, a rede
WDM/OCDM tem um maior RUF, pois menor é o tempo de alocação do comprimento de onda.
A Figura 3.24 mostra a influência do tempo para requisição do caminho de luz tidle
(diâmetro da rede) no fator de reutilização do caminho virtual. Foram considerados bin = 1
Gbps, BT = 10 Gbps, twait = 20, 30 e 60 ms. Para WDM/OCDM, 2 OOC e pc = 3.
Pode-se observar até que diâmetro a tecnologia WDM/OCDM tem um maior fator de reutilização do caminho virtual (RUF), ou seja, um melhor desempenho na reutilização do caminho virtual em relação à tecnologia WDM. A análise da Figura 3.24 (a) mostra que para um tidle máximo de 10 ms, ou seja, para uma rede de diâmetro máximo de 2000 km a
tecnologia WDM/OCDM tem um maior fator de reutilização que a tecnologia WDM. Já para um diâmetro maior que 2000 Km, o RUF é baixo e tem o mesmo desempenho para ambas as tecnologias. Por outro lado, na Figura 3.24 (c) observa-se que para um tidle menor
que 3 ms, ou seja, para rede de diâmetro menor que 600 km, o desempenho da tecnologia WDM/OCDM é muito superior à tecnologia WDM. Por exemplo: para twait de 30 ms, e tidle
de 1ms (200 km) o RUF é igual 25 para WDM/OCDM e apenas 7 para WDM. Já para tidle
de 6 ms (1200 km) o RUF é 5 para WDM/OCDM e 2 para WDM. Observa-se também que quanto maior for o tempo de processamento no roteador (twait) maior é o fator de
reutilização. Por outro lado, na Figura 3.24 (b) pode-se observar que a região escura, RUF < 1 representa a região instável da rede, onde total de tráfego de entrada excede a vazão da rede. O tempo de requisição do caminho de luz (tidle) é requerido através da sinalização
entre o roteador de borda e os elementos de controle da rede. Para assegurar que RUF > 1, (de acordo com a equação 3.17) idle
t
waitA
A
t
≤
−1×
, para A >>1t
idle≤t
wait. Assim o limite inferior para requerer atraso no roteador de borda é o tempo de requisição do caminho de luz (tidle), ou seja, para tidle menor que 20 ms o tempo de atraso no roteador dems e um tidle de 3 ms (600 km) o RUF é 11. Já para um tidle de 40 ms o RUF < 1. Portanto
para atingir uma eficiente reutilização do caminho virtual, o tempo de ocupação do canal deve ser tão pequeno quanto possível. Este é um importante resultado, pois, com uma alta taxa de bits no núcleo da rede um alto RUF é alcançado somente para um baixo tidle (redes
de menor diâmetro). Os resultados numéricos podem ser observados na Tabela 3.4.
Parâmetros t_idle (ms) Tecnologias t_wait 1 3 6 9 12 15 20 25 30 35 40 WDM 20 ms 6 3 2 1 1 1 1 1 1 1 0 30 ms 7 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 60 ms 8 6 4 3 3 3 2 2 2 1 1 WDM/ OCDM 20 ms 17 4 2 1 1 1 1 1 0 0 0 30 ms 24 7 4 2 2 2 1 1 1 0 0 60 ms 41 13 8 5 4 4 3 2 2 1 1 RUF Tabela 3.4 (a) (b)
(c)
Figura 3.24 Fator de reutilização do caminho virtual (RUF) em função do tempo de requisição de caminho de luz (tidle) para bin = 1 Gbps, BT = 10 Gbps, twait = 20, 30 e 60 ms. Para WDM/OCDM,
2 OOC pc = 3.
A Figura 3.25 analisa a influência dos códigos ópticos no fator de reutilização do caminho virtual quando comparado ao diâmetro da rede. Fora com considerados bin = 1
Gbps, BT = 10 Gbps, twait = 60 ms. Para WDM/OCDM, pc = 3 e OOC = 3, 6 e 9.
(b)
(c)
Figura 3.25 Fator de reutilização do caminho virtual em função do tempo de requisição de caminho de luz (tidle) para bin = 1 Gbps, BT = 10 Gbps, twait = 60 ms. Para WDM/OCDM pc = 3 e
OOC = 3, 6 e 9.
A análise da Figura 3.25 mostra que a variação do número de códigos ópticos tem influência no fator de reutilização do caminho virtual apenas nas redes de menor diâmetro. Na Figura 3.25 (c) observa-se para redes de diâmetro menor que 600 km (tidle < 3 ms),
quanto maior for o número de códigos maior é o RUF. Por exemplo, para um tidle de 1,2 ms
quando se utilizam 3 códigos, RUFé 42 e para 9 códigos, RUFé 52. Já para a rede WDM, o RUF é 9 independente do diâmetro da rede. Por outro lado na Figura 3.25 (b), observa-se que para redes de diâmetro maior que 1400 km (tidle > 7ms) o fator de reutilização do
Já uma rede de diâmetro menor que 600 km (tidle < 3 ms) a tecnologia WDM/OCDM tem
um desempenho muito superior a tecnologia WDM, ou seja, a tecnologia WDM/OCDM em um RUF muito superior à tecnologia WDM.
Analisando os resultados do tempo de ocupação do canal (CHT), da largura de banda por caminho virtual (Bchannel) e do fator de reutilização do canal (RUF) ficam evidentes três
parâmetros de desempenho da rede OBS utilizando a tecnologia WDM. - Tempo de atraso no roteador de borda (twait);
- Taxa de transmissão no núcleo da rede (bcore);
- Diâmetro da rede.
Já na tecnologia WDM/OCDM a taxa de transmissão no núcleo da rede (bcore) deixa
de ser uma limitação no desempenho da rede OBS, pois, na multiplexação por divisão de códigos, a taxa de transmissão no núcleo da rede (bcore) é utilizada com maior eficiência
devido ao espalhamento espectral. Conseqüentemente o tempo de atraso no roteador de borda deixa de ser também uma limitação no desempenho da rede OBS, pois, quanto maior for o taxa de transmissão no núcleo da rede (bcore) menor será o tempo de alocação do
comprimento de onda. Assim, menor vai ser a espera da rajada para alocar um comprimento de onda livre. Conclui-se, portanto, que na tecnologia WDM/OCDM o parâmetro que determina o desempenho da rede OBS quando analisado o tempo de ocupação do canal (CHT), da largura de banda por comprimento de onda (Bchannel) e do
fator de reutilização do canal (RUF) é o diâmetro da rede. Portando quanto menor for o diâmetro da rede melhor é o desempenho.
Através destes estudos, foi possível quantificar os parâmetros de desempenho da rede óptica comutada por rajada e roteada por comprimento de onda utilizando os caminhos virtuais de comprimento de onda e de códigos ópticos (VOCP / VWP). A quantificação de parâmetros é a chave para projetar uma rede. Foi observado que para redes de diâmetro menor que 2000 km a tecnologia WDM/OCDM tem uma maior largura de banda por caminho virtual em relação à tecnologia WDM, mas para redes de diâmetro máximo de 600 km o desempenho da tecnologia WDM/OCDM é muito superior a tecnologia WDM. Observou-se também que o aumento do número de códigos aumenta a Bchannel para rede de
diâmetro máximo de 600 km. Quando analisado o fator de reutilização do caminho virtual observou-se que para redes de diâmetro menor que 2000 km a tecnologia WDM/OCDM
tem um maior RUF em relação à tecnologia WDM, mas para redes de diâmetro máximo de 600 km o fator de reutilização do caminho virtual (RUF) utilizando a tecnologia WDM/OCDM é muito superior ao RUF utilizando WDM. Observou-se também que o aumento do número de códigos aumenta o RUF em redes de diâmetro máximo de 600 km. Por fim, para atingir uma alta eficiência de reutilização do caminho virtual, o tempo de reserva do canal tidle (diâmetro da rede) dever ser tão pequeno quanto possível. Portanto
conclui-se que para rede de diâmetro entre 600 km e 2000 km a tecnologia WDM/OCDM tem um melhor desempenho que a tecnologia WDM, mas para redes de diâmetro menor que 600 km o desempenho da tecnologia WDM/OCDM é muito superior à tecnologia WDM. E redes de diâmetro maior que 2000 km o desempenho da tecnologia WDM/OCDM é praticamente o mesmo que da tecnologia WDM, ou seja, para redes de diâmetro maior que 2000 km a tecnologia WDM/OCDM não tem nenhuma vantagem em relação à tecnologia WDM.