{"id":419,"date":"2003-05-23T00:00:00","date_gmt":"2003-05-22T22:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"419","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/419\/","title":{"rendered":"Vorrei avere informazioni sulle reti “broadcast and select” e sulle reti “wavelenght routing” di tipo fotonico, in particolare dei loro protocolli di accesso. Lo chiedo perch\u00e8 \u00e8 noto che le reti di telecomunicazioni elettriche saranno soppiantate da queste due tipologie di reti di tipo fotonico."},"content":{"rendered":"

<\/p>\n

Prima di rispondere, occorre premettere una breve sintesi della recente
\nstoria degli sviluppi della componentistica fotonica. Ci\u00f2 \u00e8 utile
\nper chiarire diversi aspetti e soprattutto perch\u00e9 quando si parla di reti TLC
\n\u00e8 importante definire di che rete si tratta.
\n<\/font><\/p>\n

\nLe reti ottiche di prima generazione utilizzano la fibra esclusivamente
\ncome mezzo trasmissivo. Sulla rete di trasporto e su reti locali
\nGigaethernet l’unit\u00e0 di trasmissione realizza la conversione
\nelettrica\/ottica con l’utilizzo di Laser a semiconduttori. Il collegamento ottico
\n\u00e8 un classico punto-punto ed al termine della linea abbiamo il passaggio
\nda ottico ad elettrico mediante ricevitori che impiegano fotodiodi. Tutta
\nla gestione della rete, l’inserzione ed estrazione dei canali che sono
\nmultiplati con tecniche a divisione di tempo (TDM) \u00e8 realizzata nel
\ndominio elettronico. In questo periodo la componentistica elettronica
\npermette di manipolare segnali aventi velocit\u00e0 di cifra di 10 Gb\/s.
\n<\/font><\/p>\n

\nCirca 6-8 anni fa, in piena euforia di un’imminente esplosione mondiale
\nd’incremento del numero d’utenti Internet, sembr\u00f2 naturale che in
\nun futuro, non solo tutta la rete fosse a commutazione di pacchetti
\ne che voce, dati e video usassero il protocollo IP, ma anche che fosse
\npossibile eliminare i
\npassaggi elettrico\/ottico rimanendo il pi\u00f9 possibile nel dominio
\nfotonico. Qualcuno intravedeva anche computer e comunicazioni wireless
\nrealizzati con componenti ottici. Diverse aziende, produttrici d’apparati
\nper la realizzazione di reti sostennero numerosi lavori di ricerca nei
\nmaggiori centri ed universit\u00e0 mondiali. I componenti ottici sui quali
\ndoveva basarsi la realizzazione di apparati ottici e che a cavallo
\ndel 2000 hanno riempito con migliaia di articoli i convegni scientifici,
\nerano i Micro-Mechanical Systems (MEMS) ed i Photonic Integrated Circuits
\n(PIC)\u00a0(1<\/a>). Oggi di questi dispositivi se ne parla poco.
\n<\/font><\/p>\n

\n A distanza d’alcuni anni, la situazione \u00e8 la seguente: non \u00e8 possibile
\n realizzare una rete intelligente interamente nel dominio ottico. Non
\n siamo capaci di realizzare l’equivalente della memoria elettronica con
\n componenti ottici. Quindi le tecniche di multiplazioni TDM usate in
\n elettrico non sono possibili se rimaniamo in ottico.
\n<\/font><\/p>\n

\nNel frattempo sulle reti di trasporto, a causa della sempre maggiore richiesta di
\nincrementare velocit\u00e0 di cifra su una fibra, si sviluppa la tecnica di
\ntrasportare flussi d’informazione diversi associandoli a diverse lunghezze
\nd’onda. Questa tecnica di multiplazione utilizzata nelle fibre ottiche
\nprende il nome di Wavelenght Division Multiplexing (WDM), a divisione di
\nlunghezza d’onda\u00a0(2<\/a>). Attualmente \u00e8 possibile trasmettere su una fibra
\n320 lambda (colori) differenti con spaziatura di 50 Ghz. La massima
\nvelocit\u00e0 di cifra che una fibra pu\u00f2 trasportare raggiunge l’impressionante
\nvalore di 3,2\u00a0Tb\/s (320\u00a0x\u00a010\u00a0Gb\/s) pari all’intero traffico dati USA in
\nun’ora di punta.
\n<\/font><\/p>\n

\nIl problema d’oggi non \u00e8 la mancanza di capacit\u00e0 da
\ntrasportare, c’e n\u00e9 fin troppa (Si comprende una causa della rilevante
\ncrisi d’aziende fornitrici d’impianti in fibra). Il problema spinoso \u00e8
\nincrementare la velocit\u00e0 d’acceso alla rete e nell’immediato futuro non
\nsi intravedono soluzioni fotoniche. <\/p>\n

In parallelo alle reti di trasporto si
\nsono evolute le reti locali Ethernet, reti a commutazione di pacchetto, la
\nmaggior parte di queste reti, utilizzano la velocit\u00e0 massima d’accesso di
\n100 Mbit\/sec e per motivi di costi sono tutte reti elettriche. Si stanno
\nsviluppando reti Ethernet a velocit\u00e0 d’accesso di 1 Gb\/s, dove non e
\npossibile realizzare percorsi in rame ma richiede obbligatoriamente l’uso
\ndella fibra ottica. Utilizzando per i routers, la tecnica WDM utilizzata
\nnelle reti di trasporto e’ possibile realizzare reti con distanza massime
\ndi 10 km con limitate funzioni, ma interamente fotoniche.
\n<\/font><\/p>\n

\n Abbiamo due tipologie di reti: Broadcast and select<\/b> e
\n Wavelenght-routing<\/b>.
\n<\/font><\/p>\n

\nLa rete pi\u00f9 semplice \u00e8 la Broadcast select a singolo hop dove I
\ntrasmettitori e ricevitori ottici sono collegati a stella. Il nodo
\ndella rete riceve tutte le frequenze lambda stabilite. Sui nodi,
\nnon vi sono rigenerazioni intermedie. Una trasmissione verso un nodo,
\nfissata su uno qualsiasi degli n lambda disponibili di un link WDM,
\npu\u00f2 essere ricevuta da un altro nodo sulla stessa lambda. I ricevitori
\ned i trasmettitori hanno le frequenze fisse, quindi e improbabile che
\nuna sorgente random possa raggiungere una destinazione casuale\u00a0(3)<\/a>.
\n<\/font><\/p>\n

\nPi\u00f9 complessa invece \u00e8 la rete Wavelenght-Rouitng (WR). I routers sono
\nconnessi attraverso canali ottici semi-permanenti chiamati Lightpaths
\nche possono estendersi sopra diversi links fisici. I Lightpaths possono
\nessere visti come concatenazioni di canali fisici attraverso i quali sono
\ntrasmessi i pacchetti da un router ad un altro fino alla loro destinazione
\ndefinitiva. Ai nodi intermedi i canali entranti appartenenti a Lightpaths
\nin transito sono accoppiati in maniera trasparente ai canali in uscita
\nattraverso un optical cross-connect che non elabora l’informazione in
\ntransito\u00a0(4<\/a>). Invece i canali entranti appartenenti a Lightpaths giunti a
\ndestinazione sono convertiti nel dominio elettrico cos\u00ec che i pacchetti
\npossano essere estratti, processati e possibilmente ritrasmessi su
\nnuovi Lightpaths in uscita dopo un adeguato IP routing. Ad un Lightpath
\n\u00e8 assegnata una lunghezza d’onda e su tale lunghezza d’onda il nodo
\nsorgente sintonizza il trasmettitore, il nodo destinazione sintonizza
\nil ricevitore e i nodi intermedi del cammino gestiscono la connessione
\nottica. I dati possono cosi essere trasmessi dal nodo sorgente al nodo
\ndestinazione sfruttando i Lightpaths. La scelta degli instradamenti
\ndei Lightpaths e della lunghezza d’onda da assegnare loro rientra nel
\nproblema RWA (Routing and Wavelenght Assignement).<\/p>\n

<\/font><\/p>\n

\nCaratteristica di queste reti ottiche \u00e8 la loro trasparenza. Il router
\nvede un altro router collocato nella rete, come se fossero collegati
\ntra loro, quindi sono impiegati
\ngli stessi protocolli del dominio elettrico dove i principali sono:<\/p>\n

<\/font><\/p>\n