tiempo de desfase

En las redes de conmutación de ráfagas ópticas (OBS), el tiempo de compensación es el retardo deliberado insertado entre la llegada de un paquete de control (la cabecera de la ráfaga) a un conmutador y la llegada de la ráfaga de datos real. El paquete de control viaja por delante y reserva los recursos de conmutación; el tiempo de compensación permite al conmutador configurar su interconexión óptica y preparar las rutas de reenvío antes de que llegue la carga útil de datos de alta velocidad. Sin este lapso, los datos llegarían antes de que el conmutador esté listo para manejarlos, causando pérdidas.

El tiempo de compensación se mide en microsegundos a milisegundos, dependiendo de la arquitectura de la red y la velocidad de conmutación de la matriz del conmutador. Un valor típico podría ser de 100 a 500 microsegundos, aunque esto varía con el retardo de propagación a través del conmutador, el tiempo requerido para reconfigurar las puertas ópticas y la distancia entre los planos de control y de datos. El paquete de control a menudo se envía en una longitud de onda o ranura de tiempo separada y viaja a través de una ruta de control electrónica, mientras que la ráfaga de datos utiliza canales ópticos dedicados.

Por qué es importante la compensación

OBS fue diseñado para reducir la latencia de conmutación y mejorar la utilización del ancho de banda en comparación con la conmutación de circuitos tradicional. Sin embargo, el plano de control no puede reconfigurar los conmutadores ópticos instantáneamente. El tiempo de compensación debe ser lo suficientemente largo para el procesamiento electrónico, la búsqueda en tablas de reenvío, la resolución de contenciones y la reconfiguración física de conmutadores selectivos de longitud de onda o dispositivos microelectromecánicos. Una compensación demasiado corta causa pérdida de ráfagas; una compensación demasiado larga desperdicia ancho de banda y aumenta la latencia de extremo a extremo.

El tiempo de compensación es establecido por el nodo de borde de entrada y codificado en el paquete de cabecera de la ráfaga. Los conmutadores centrales a lo largo de la ruta utilizan este valor para cronometrar sus operaciones. Si varias ráfagas compiten por los mismos recursos de salida, el tiempo de compensación influye en qué ráfagas pueden programarse; algunas pueden desviarse a rutas alternativas o eliminarse por completo. La investigación en OBS se centró en gran medida en el cálculo dinámico de la compensación y en los algoritmos de resolución de contenciones para minimizar las pérdidas manteniendo la compensación corta.

El tiempo de compensación es específico de las arquitecturas OBS y no aparece en las redes de conmutación de paquetes convencionales ni en las redes ópticas con enrutamiento por longitud de onda. Refleja la tensión fundamental en OBS entre la latencia del plano de control y la utilización del plano de datos, y sigue siendo un parámetro de ajuste crítico en los sistemas que utilizan la programación de ráfagas impulsada por la cabecera.