Estrategia de eficiencia energética para redes WDM dinámicas

Energy efficiency strategy for dynamic WDM networks

Se propone y evalúa un mecanismo de funcionamiento de redes WDM (Wavelength Division Multiplexing) dinámicas con la finalidad de reducir el consumo energético de la capa óptica de estas sin afectar el rendimiento en términos de probabilidad de bloqueo de las conexiones. El mecanismo propuesto, denominado Load-Aware Turn On-Off, consiste en controlar continuamente (a cada hora) el número de transpondedores optoelectrónicos (transmisores/receptores WDM y regeneradores) encendidos y/o apagados de los nodos WDM de acuerdo con la carga de tráfico ofrecida a la red y a la probabilidad de bloqueo máxima permitida. Resultados obtenidos mediante simulación, considerando la topología física de la NSFNet (National Science Foundation’s Network), demuestran que este método de funcionamiento puede ahorrar 15% de consumo de energía comparado con una red WDM dinámica que no cuenta con estrategias de eficiencia energética. Estos resultados pueden ser de interés a los operadores de telecomunicaciones que se encuentren evaluando la factibilidad de implementar redes WDM dinámicas en un futuro.

INTRODUCCIÓN

Las tecnologías de telecomunicaciones contribuyen con 10% del consumo energético mundial [1]. Sin embargo, se espera que este porcentaje aumente en los próximos años debido al gran crecimiento de tráfico de datos de las redes de telecomunicaciones (35 al 50% anual [2]), lo que provocaría el uso de dispositivos de mayor capacidad y consumo energético. Por esta razón es que en el último tiempo se han generado diversas propuestas sobre técnicas de eficiencia energéticas aplicadas a redes de telecomunicaciones (Green Networks [3-5]).

Los diseñadores de la capa óptica WDM de las redes de transporte también se han sumado a los esfuerzos de eficiencia energética. La capa óptica WDM de estas redes consiste en un conjunto de nodos de red (en este caso, nodos ópticos) que se encuentran conectados entre sí por medio de fibras ópticas por las que se propaga información de diversas fuentes de manera simultánea utilizando para ello portadoras ópticas (longitudes de onda) distintas. Experimentalmente se han implementado enlaces de hasta 224 longitudes de onda, cada una operando a 548 Gbps, obteniendo una capacidad total de 102,3 Tbps [6] por fibra óptica.

Actualmente las redes ópticas WDM operan de manera cuasiestática, es decir, las conexiones en la capa óptica son del tipo permanente con escalas de tiempo de meses a años [7].