Contention resolution using delay lines in asynchronous packet switched optical networks

Resumo: A combinação da comutação óptica de pacotes com a multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) surge como um cenário promissor para as redes ópticas futuras. Um dos requisitos de projeto dessas redes é procurar minimizar a perda de pacotes quando há contendas pelos mesmos recursos. Uma alternativa é a utilização de armazenadores de pacotes ópticos, que fazem uso do domínio temporal para a resolução de contenção. Este trabalho propõe uma modelagem analítica para o desempenho desses dispositivos em redes ópticas assíncronas comutadas por pacote. Devido à inexistência de RAMs ópticas, os armazenadores de pacotes ópticos têm sido atualmente configurados por um conjunto de linhas de atraso capaz de prover um número finito de atrasos fixos. Considerando tal peculiaridade, uma contribuição adicional deste trabalho é a proposição e modelagem de duas políticas capazes de prover diferenciação de serviço em armazenadores de pacotes ópticos. Por fim, objetivando realizar um estudo comparativo entre três possíveis domínios de resolução de contenção, também são abordados os domínios espacial e do comprimento de onda, além da combinação entre eles e entre os domínios temporal e do comprimento de ondaAbstract: The combination of optical packet switching with wavelength division multiplexing (WDM)has emerged as a promising framework for future optical networks. One of the design requirements of these networks is to minimize the packet loss when there are contentions for the same resources. One possibility is to use optical buffers, which exploit the time domain for contention resolution. This work proposes an analytical modeling for the performance of such devices in asynchronous optical packet-switched networks. Due to the non-existence of optical RAMs, optical buffers have been designed using delay line banks that can provide a finite number of fixed delays. Considering such peculiarity, an additional contribution of this work is the proposal and modeling of two policies that can provide service differentiation in optical buffers. Lastly, in order to make a comparative study among three possible contention resolution domains, the space and wavelength domains are also analyzed, as well as their combinations and the combination between the time and wavelength domain