Optické technológie
Metropolitné optické prístupové siete

Významnou časťou NGN siete je metropolitná sieť. Sieť takéhoto druhu koncentruje prevádzku z lokálnych sietí a prepína ju ďalej do chrbticovej siete. Z pohľadu dnešnej siete tvoria práve metropolitné siete úzke hrdlo. Tento problém sa rieši na úrovni metropolitných sietí. Tradične sú v týchto sieťach využívané jednoduchšie topológie, ako kruh alebo hviezda. Na to, aby metropolitné siete poskytli dostatočnú prenosovú rýchlosť, využívajú ako prenosové médium optické vlákno v kombinácii s vlnovým multiplexom (WDM).

Medzi najznámejších reprezentantov hviezdicovej topológie patrí napríklad sieť STARNET, ktorá využíva prenos z centrálnej stanice na to, aby boli informácie doručené cieľovému uzlu. Omnoho zaujímavejšie sú komunikačné siete založené na topológii kruhu. Z týchto sú určite najznámejšie HORNET a hlavne pružný paketový kruh RPR (Resilient Packet Ring), ktorý má zrejme najväčšiu perspektívu uplatnenia.

## RPR

RPR bol navrhnutý, aby zlepšil nevýhody ako SONETu tak aj Ethernetu v metropolitnom prostredí. RPR je technológia navrhnutá tak, aby vychádzala v ústrety požiadavkám kladeným na paketovú metropolitnú sieť založenú na kruhovej architektúre využívajúcej optické vlákno.

RPR je prijatý ako štandard IEEE 802.17 [48], [49]. Architektúra RPR (Obr. 7.1) sa skladá z dvoch kruhov orientovaných protichodne. Každý uzol môže preto komunikovať s obomi vedľajšími uzlami priamo bez toho, aby musel prechádzať celý kruh. Každý uzol sleduje prevádzku na sieti a v prípade, že je paket určený preň, tak ho vyberie. Inak takýto paket prejde transparentne cez uzol. V prípade, že chce uzol pridať paket, môže tak urobiť iba v prípade, ak je na kruhu voľné miesto pre jeho paket, alebo vybral paket určený preň a takto si miesto urobil.

Obr. 7.1: Architektúra RPR

RPR môžeme charakterizovať nasledovnými vlastnosťami:

- Architektúra ADM (pridanie a vybratie paketu). Každé zariadenie RPR sa správa ako prvok add/drop, čo znamená, že vie pridať pakety určené pre inú stanicu, alebo vybrať pakety určené pre ňu samú. Toto zabezpečuje škálovateľnosť riešenia.
- Univerzálnosť fyzickej vrstvy. Štandard RPR definuje iba 2. vrstvu RM OSI modelu. Fyzická vrstva zostala otvorená a preto kruh RPR je technológia kompatibilná s Ethernetom, SONETom ako aj štandardmi DWDM. Musíme mať na pamäti, že na kruhu odoslaný paket dosiahne svoj cieľ bez toho, aby sme museli používať smerovacie algoritmy.
- Pružnosť – vďaka použitým technológiám RPR dosahuje mimoriadne krátke časy obnovy v prípade havárie (do 50 ms). V takomto prípade sú pakety presmerované do opačného smeru a dosiahnu svoj cieľ.
- Rovnoprávnosť pri rozdelení prenosového pásma. RPR obsahuje algoritmy regulujúce využitie prenosového pásma. Prenosové pásmo kruhu je totiž náchylné na zneužívanie jedným uzlom (používateľom). Navrhnuté algoritmy zaručujú každému uzlu prístup k pomernej časti prenosového pásma, ale zároveň majú výhody štatistického multiplexu, t.j. nevyužité pásmo môže využiť iný uzol.
- Hromadný a skupinový prenos (broadcast a multicast). Kruhové architektúry sú predurčené na využitie hromadných a skupinových prenosov. Prirodzeným spôsobom je jedna a tá istá správa, bez nevyhnutnosti jej rozmnožovania, doručená viacerým alebo všetkým uzlom siete.
- Jednoduché poskytnutie služby bez zložitého konfigurovania. Na rozdiel od SONETu nemusia existovať žiadne vopred vytvorené okruhy na to, aby mohli uzly spolu komunikovať.