CAMPO DE APLICACIÓN

La presente invención se relaciona al campo del enrutamiento en redes ópticas, más particularmente con el enrutamiento en redes ópticas con restricción de continuidad de longitud de onda y en particular presenta un método para determinar un conjunto de rutas secundarias que permitan mantener a los usuarios conectados en caso de fallas de cualquier conjunto de enlaces en la red.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Un problema importante que debe resolverse para diseñar redes ópticas WDM es garantizar que la red aún pueda proporcionar su servicio de transmisión después de la falla de uno o más de sus enlaces. La solución a este problema consiste en proporcionar la infraestructura necesaria para restablecer rápidamente las comunicaciones entre todos los pares de nodos origen-destino afectados por estas fallas de enlace. Este tipo de mecanismo se conoce como tolerancia a fallos.

La frecuencia de aparición de fallos de enlace es a menudo significativa. Por ejemplo, en “Unavailability Analysis of Long-Haul Networks", M. To y P. Neusy, IEEE JSAC, vol. 12, enero de 1994, pp. 100-109, informa las medidas del tiempo medio entre fallas de aproximadamente 367 año / km. Esto explica por qué las fallas en los enlaces pueden afectar significativamente el rendimiento de las redes. Por ejemplo, en una red de 26,000 km de largo como NSFNet, hay un promedio de corte de fibra cada 5 días. Además, se ha encontrado que la frecuencia con la que se producen dos fallas simultáneas en la red es lo suficientemente alta como para ser tenida en cuenta en el proceso de diseño. Por ejemplo, en “Capacity Efficiency and Restorability of Path Protection and Rerouting in WDM Networks Subject to Dual Failures”, DA Schupke, R- G. Prinz, Photonic NetWork Communications, pp. 191 -207, 2004, se ha informado que la probabilidad de que ocurran dos fallas simultáneas en una red como NSFNet es aproximadamente 0.0027 (un tiempo de inactividad de aproximadamente 24 horas por año en promedio), lo que además de la alta tasa de transmisión de este tipo de redes, implica una pérdida inaceptable para el operador si el evento sucede

Los elementos anteriores justifican la necesidad de proporcionar una metodología eficiente para la tolerancia a fallas múltiples, que debería garantizar (con una cierta garantía probabilística) comunicaciones exitosas entre todos los usuarios de la red, a pesar de la ocurrencia de fallas en algunos de los enlaces y al menor costo posible en cuanto a la infraestructura de red.

Los mecanismos de tolerancia a fallas se ven significativamente afectados por la presencia (o no) de la capacidad de conversión de longitud de onda en los nodos ópticos. Esto significa que si un nodo recibe una señal entrante en una longitud de onda determinada, entonces el nodo puede (o no) transmitir la señal en cualquier canal de salida pero utilizando una longitud de onda diferente. Sin embargo, la tecnología de conversión de longitud de onda no está completamente disponible todavía. Por lo tanto, las redes ópticas reales tienen una restricción de continuidad de longitud de onda, es decir, cuando se realiza una comunicación de extremo a extremo entre cualquier par de nodos, la ruta que los conecta debe usar la misma longitud de onda en cada enlace de ruta. Esta invención se centra en el caso de no conversión.

Los métodos de tolerancia a fallos propuestos hasta ahora generalmente se han dedicado a encontrar rutas alternativas que consideren la falla de un solo enlace. Esto significa que un enlace bidireccional falla, afectando las conexiones con las rutas que pasan a través del enlace fallido en ambas direcciones (enlace ascendente y enlace descendente). Entonces, el número de longitudes de onda en la red se dimensiona para tolerar esta situación. Sin embargo, como ya se señaló, la probabilidad de que se produzcan dos o más fallas simultáneas a menudo es lo suficientemente alta, lo que hace que sea útil considerar este evento en el diseño de la red. Además, algunos estudios han considerado otros casos especiales importantes de fallas, como las restricciones de riesgo de desastres y los escenarios de grupos de riesgo compartido. Las restricciones de riesgo de desastres consideran las posibles interrupciones del servicio en caso de un desastre natural o un ataque dirigido. Por otro lado, Shared-Risk-Group (SRG) considera la posibilidad de que algunas fibras se coloquen físicamente juntas, incluso si conectan diferentes nodos ópticos. Este escenario los hace a todos responsables de cortes físicos, ya que se pueden cortar al mismo tiempo.

Siguiendo los conceptos y métodos explicados anteriormente, a continuación se describen las principales patentes existentes y la investigación sobre tolerancia a fallas en redes ópticas WDM dinámicas con restricciones de continuidad de longitud de onda. Una de las formas más frecuentes que se consideran para abordar la tolerancia a fallas simple y doble, llamada "1 + 1 ", se puede encontrar en "Survivable WDM mesh networks", de Ramamurthy et. al., publicada en Lightwave Technology, Journal of, 21 ( 4): 870-883, 2003. En esta técnica, una ruta secundaria está asociada con cada una de las rutas primarias, con la restricción de que no comparten ningún enlace, y la información se transmite simultáneamente a través de ambas. Para dimensionar el número de longitudes de onda de cada enlace (tarea que generalmente se realiza mediante simulación), cada ruta secundaria se considera simplemente como otra ruta de red con una carga igual a la principal correspondiente. El método 1 + 1 también es escalable para proporcionar tolerancia a K > 1 fallas simultáneas. En este caso, para cada conexión, se deben encontrar K + 1 rutas disjuntas complementarias, una para ser diseñada como la ruta principal y las K restante como rutas secundarias. Observe que una condición necesaria y suficiente (que permita que este esquema funcione) es que la gráfica definida por el conjunto de nodos y enlaces está conectada (K + 1 ).

Otra estrategia se describe en "Capacity Efficiency and Restorability of Path Protection and Rerouting in WDM Networks Subject to Dual Failures" por Schupke y Prinz, Photonic NetWork Communications, 8 (2): 191 -207, 2004., donde se propone una técnica de enrutamiento para proporcionar tolerancia a fallos al compartir los recursos de la red. Este método se conoce como "Protección de ruta compartida" (SPP). En este método, los recursos adicionales (longitudes de onda) asignados a las rutas secundarias pueden ser compartidos por diferentes conexiones, y se asignan solo cuando ocurre una falla. Este método se puede ejecutar de dos maneras diferentes. El primero consiste en ejecutar el algoritmo fuera de línea, donde las rutas se calculan antes de la operación de la red (SPP fuera de línea). La segunda forma es la implementación en línea (SPP en línea). En este último caso, el método se ejecuta cada vez que hay un error de enlace de red. En el modo en línea del SPP, las rutas principales se especifican antes de que la red esté en funcionamiento, pero para encontrar nuevas rutas a las conexiones afectadas, se deben ejecutar nuevamente cada vez que se produzcan uno o más errores simultáneos. Por esta razón, decimos que este es un enfoque proactivo y reactivo al mismo tiempo.

En "Optimal Configuration of p-Cycles in WDM Networks", por D. Schupke et.al., en IEEE International Conference on Communications, páginas 2761-2765, 2002, se utiliza un método de tolerancia a fallas llamado "p-ciclo", permitiendo compartir recursos a través de rutas secundarias fijas que tienen una forma cíclica. Estas rutas se comparten entre varias rutas principales. Un problema con este enfoque es que la aplicabilidad de la idea depende en gran medida del tamaño de la red, lo que introduce un retraso adicional excesivo para una conexión en estado de protección en redes grandes. Además, para realizar una tolerancia a fallos múltiples, este método requiere una gran cantidad de ciclos (por ejemplo, cientos de ciclos para la red COST 239 paneuropea de 1 1 nodos, como se muestra en "Múltiple failure survivability in WDM networks with p-cycles", por D. Schupke, en Circuits and Systems, 2003. ISCAS Proceedings of the 2003 International Symposium, volumen 3, páginas III - 866 - III - 869 vol.3, mayo de 2003), lo cual es poco práctico desde varios puntos de vista.

La patente US 9,246,627 B2 por Ankitkumar et. al., describe un método para resolver simultáneamente el enrutamiento y la asignación de longitud de onda con tolerancia a fallas en redes ópticas dinámicas con restricciones de continuidad de longitud de onda. En este enfoque, las rutas secundarias pueden ser dedicadas o compartidas. Las rutas alternativas dedicadas se obtienen en base al enfoque 1 + 1 ; Mientras tanto, el método de protección de ruta compartida se utiliza para obtener las rutas secundarias compartidas. Este método permite enfrentar múltiples fallos de enlace o nodo. La idea principal es proporcionar tolerancia a fallas a aquellos usuarios que necesitan una mayor calidad de servicio con una protección dedicada, mientras que el otro usuario puede compartir los recursos para obtener tolerancia a fallas. Este método no cuantifica el número necesario de longitudes de onda en cada enlace de red, por lo que no puede garantizar ningún requisito de calidad de servicio.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Esta invención presenta un método novedoso para determinar el conjunto de rutas adicionales, llamadas rutas secundarias, que se utilizan para mantener a cada usuario conectado en los casos en que ocurra cualquier conjunto de fallas de enlace simultáneas. Además, el número de longitudes de onda disponibles en cada enlace de la red, se calcula de tal manera que la probabilidad de bloqueo de cada conexión es inferior a un umbral predeterminado (que es un parámetro de diseño de red), a pesar de la aparición de cualquier conjunto de enlaces simultáneos fallas Más específicamente, presenta un método de tolerancia a fallas para cualquier conjunto de escenarios de fallas de enlaces de red, donde un escenario de falla está compuesto por un conjunto de fallas de enlace simultáneas en redes ópticas dinámicas de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) que tienen restricciones de continuidad de longitud de onda.

La presente invención presenta un método implementado por computadora para otorgar tolerancia a fallos a una red óptica de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) dinámica que tiene restricciones de continuidad de longitud de onda que se caracteriza porque comprende los pasos de:

obtener, mediante un dispositivo computacional, una topología de dicha red, en donde dicha red se representa mediante un grafo g = compuesta por un conjunto, , de nodos interconectados por un conjunto, £, de enlaces;

obtener, mediante dicho dispositivo computacional, un conjunto de usuarios de dicha red, en donde un usuario se define como un par de nodos, origen y destino, y una carga de tráfico asociada a dicho usuario;

obtener, mediante dicho dispositivo computacional, un conjunto de rutas primarias cada ruta primaria que corresponde a un usuario, y un conjunto de capacidades, cada capacidad que corresponde a un enlace de dicho conjunto de enlaces;

obtener, mediante dicho dispositivo computacional, un escenario de fallo, dicho escenario de fallo corresponde a un subconjunto de enlaces o nodos en estado de fallo;

generar, mediante dicho dispositivo computacional, una segunda topología que corresponde a la topología de dicha red en donde se eliminan los enlaces en estado de fallo correspondientes a dicho escenario de fallo;

calcular, mediante dicho dispositivo computacional y para cada usuario de dicha red cuya ruta primaria utiliza alguno de dichos enlaces en estado de fallo correspondientes a dicho escenario de fallo, una nueva ruta más barata; y

almacenar, mediante dicho dispositivo computacional, dichas rutas más baratas como rutas secundarias, correspondientes a dicho conjunto de usuarios en dicho escenario de fallo, en una base de datos.

En una realización preferida, el método se caracteriza porque dicho dispositivo computacional obtiene un conjunto de escenarios de fallo, y porque los pasos de:

generar, mediante dicho dispositivo computacional, una segunda topología que corresponde a la topología de dicha red en donde se eliminan los enlaces en estado de fallo correspondientes a dicho escenario de fallo;

calcular, mediante dicho dispositivo computacional y para cada usuario de dicha red cuya ruta primaria utiliza alguno de dichos enlaces en estado de fallo correspondientes a dicho escenario de fallo, una nueva ruta más barata; y

almacenar, mediante dicho dispositivo computacional, dichas rutas más baratas como rutas secundarias, correspondientes a dicho conjunto de usuarios en dicho escenario de fallo, en una base de datos, se ejecutan para cada escenario de fallo perteneciente a dicho conjunto de escenarios de fallo.

En otra realización preferida, el método se caracteriza porque dicho paso de calcular, mediante dicho dispositivo computacional y para cada usuario de dicha red cuya ruta primaria utiliza alguno de dichos enlaces en estado de fallo correspondientes a dicho escenario de fallo, una nueva ruta más barata comprende los pasos de:

seleccionar, mediante dicho dispositivo computacional, uno de dichos usuarios cuya ruta primaria utiliza alguno de los enlaces en estado de fallo;

calcular, mediante dicho dispositivo computacional, un costo para cada enlace en dicha nueva topología, dicho costo que se define como la suma de las cargas de tráfico de las rutas primarias que utilizan dicho enlace y las cargas de tráfico de las rutas secundarias que utilizan dicho enlace;

obtener, mediante dicho dispositivo computacional, una nueva ruta más barata para dicho usuario seleccionado, utilizando dicha nueva topología y los costos de cada enlace; y

repetir los pasos anteriores hasta que se ha obtenido una ruta más barata para todos los usuarios cuya ruta primaria utiliza alguno de los enlaces en estado de fallo.

En una realización preferida adicional, el método se caracteriza porque comprende, adicionalmente, el paso de calcular, mediante dicho dispositivo computacional, una capacidad de los enlaces en dicha nueva topología, dicha capacidad de los enlaces que corresponde al número de longitudes de onda mínimo en cada enlace que permite, para cada usuario, que su probabilidad de bloqueo sea menor que una probabilidad de bloqueo umbral. En una realización más preferida, el método se caracteriza porque dicha capacidad de los enlaces se obtiene mediante la ejecución del método descrito en el artículo “Blocking Evaluation and Wavelength Dimensioning of Dynamic WDM Networks without Wavelength Conversión’’ publicado por Jara et.al., en Journal of Optical Communications and Networking, vol. 9, no. 8, pp. 625-634, 2017. En otra realización más preferida, el método se caracteriza porque comprende el paso de obtener, mediante dicho dispositivo computacional, una capacidad para cada enlace de la topología de red original, en donde para obtener la capacidad correspondiente a un enlace de la red original, dicho dispositivo computacional busca el máximo de capacidad de dicho enlace entre los diferentes escenarios de fallo y en el escenario original.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS FIG. 1 es un diagrama que describe, de manera general, el tipo de entorno en el que se implementa la invención, identificando los principales subsistemas involucrados en su operación.

FIG. 2 es un diagrama que describe la topología de la red del proveedor en la FIG. 1.

FIG. 3A es un diagrama que describe la estructura del sistema de información de topología de red en la FIG. 1.

FIG. 3B es un diagrama que describe una tabla para almacenar la información de nodos en la FIG. 2.

FIG. 3C es un diagrama que describe una tabla para almacenar la información de enlaces en la FIG. 2.

FIG. 4A es un diagrama que describe la estructura del sistema de información de usuarios en la FIG. 1.

FIG. 4B es un diagrama que describe una tabla para almacenar la información de usuarios de la red que pertenece a la base de datos del usuario en la FIG. 4A. FIG. 5A es un diagrama que describe el sistema de información de rutas primarias y capacidad de enlaces en la FIG. 1.

FIG. 5B es un diagrama que describe las tablas de capacidad de enlaces, almacenadas en la base de datos de rutas primarias y capacidad de enlaces de la FIG. 5A. FIG. 5C es un diagrama que describe las tablas de rutas primarias, almacenadas en la base de datos de rutas primarias y capacidad de enlaces de la FIG. 5A.

FIG. 6A es un diagrama que describe la estructura del sistema de información de escenarios de fallo de la FIG. 1.

FIG. 6B es un diagrama que describe la tabla de escenarios de fallo, almacenada en la base de datos de escenarios de fallo en la FIG. 6A.

FIG. 7A es un diagrama que describe la estructura y los componentes funcionales del sistema de cálculo de rutas secundarias y dimensionamiento en la FIG. 1.

FIG. 7B es un diagrama que describe la tabla temporal de capacidad de enlaces, calculadas durante la ejecución de la invención, y almacenadas en la base de datos de rutas secundarias y capacidad de enlaces de la FIG. 7A.

FIG. 7C es un diagrama que describe la tabla de capacidad de enlaces, calculadas y almacenadas en la base de datos de rutas secundarias y capacidad de enlaces de la FIG. 7A.

FIG. 7D es un diagrama que describe las tablas de rutas secundarias calculadas y almacenadas en la base de datos de rutas secundarias y capacidad de enlaces de la FIG. 7A.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La operación del método de rutas secundarias se puede ejecutar en el entorno 100 como se presenta en la FIG. 1. La configuración puede estar compuesta por una red del proveedor 1 10, cuya estructura se almacena en un sistema de información de topología 120. También puede contener un sistema de información de usuarios 130, que contiene: el conjunto de usuarios (par de nodos origen-destino) que utiliza la red del proveedor 1 10, la carga de tráfico de cada usuario y la máxima probabilidad de bloqueo (QoS) aceptada por cada usuario. Además, posee el sistema de cálculo de rutas secundarias y dimensionamiento 170, encargado de calcular las rutas secundarias y la capacidad de los enlaces para soportar un conjunto dado de escenarios de falla de enlaces, almacenados en el sistema de información de escenarios de fallos 150. Para hacer este cálculo, el sistema de cálculo de rutas secundarias y dimensionamiento 170 también utiliza la información de rutas primarias y de capacidad de enlaces inicial de la red del proveedor 1 10, almacenada en el sistema de información de rutas primarias y capacidad de enlaces 140. El sistema de cálculo de rutas secundarias y dimensionamiento 170 puede enviar o recibir información desde otros sistemas, utilizando el sistema de comunicación 160.

La red del proveedor 1 10 es una red óptica, modelada como un grafo mediante un grafo Q = X,£) compuesta por un conjunto, X, de nodos 210 interconectados por un conjunto, L, de enlaces de fibra o multifibra óptica 220. Un nodo de red 210 puede ser cualquier tipo de red óptica sin capacidad de conversión de longitud de onda (es decir, un OXC de conexión cruzada óptica).

El sistema de información de topología de red 120 puede ser un servidor o un dispositivo de red dentro o fuera de la red del proveedor 1 10. El sistema de información de topología de red 120 puede estar constituido por una interfaz de entrada 310 que recibe una solicitud o datos del sistema de comunicación 160, que es procesado por un procesador 320, y almacenada en una base de datos de topología 330. La base de datos de topología 330 incluye la información de nodos 210 y la información de enlaces 220 de la red del proveedor 1 10, utilizando una tabla para almacenar los nodos 350 y los enlaces 360, como se describe en las Fig.3B y 3C, respectivamente. Para comunicarse con otros sistemas o dispositivos, el sistema de información de topología de red 120 puede enviar mensajes utilizando la interfaz de salida 340.

El sistema de información de usuarios 130 puede ser un servidor o un dispositivo de red fuera de la red 1 10 del proveedor y puede estar compuesto por una interfaz de entrada 410 que recibe solicitudes o información del sistema de comunicación 160. Esta información es procesada por el procesador 420 y puede almacenarse en la base de datos de usuarios 430. La base de datos de usuarios 430 contiene todos los datos de usuarios (pares de nodos) de la red del proveedor 1 10, y la carga de tráfico asociada a cada uno de ellos, que se almacenan en la tabla de usuarios 450, como se muestra en la figura FIG. 4B. Para interactuar con otros sistemas y dispositivos, el sistema de información de usuarios 130 puede enviar mensajes utilizando su interfaz de salida 440. El sistema de información de rutas primarias y capacidad de enlaces 140 puede ser un servidor o un dispositivo de red fuera de la red del proveedor 1 10 y puede estar compuesto por una interfaz de entrada 510 que recibe solicitudes o información del sistema de comunicación 160. Esta información es procesada por el procesador 520 y puede ser almacenada en la base de datos de información de rutas primarias y capacidad de enlaces 530. La base de datos de información de rutas primarias y capacidad de enlaces 530 contiene todas las rutas primarias de los usuarios (pares de nodos), almacenadas en una tabla de rutas primarias 560 como se presenta en la FIG. 5C, y la capacidad de los enlaces en la red del proveedor 1 10, almacenada en la tabla de capacidad de enlaces 550, como se muestra en la figura FIG. 5B. Para interactuar con otros sistemas y dispositivos, el sistema de rutas primarias y capacidad de enlaces 140 puede enviar mensajes utilizando la interfaz de salida 540.

El sistema de información de escenarios de fallo 150 puede ser un servidor o un dispositivo de red fuera de la red del proveedor 110 y puede estar compuesto por una interfaz de entrada 610 que recibe solicitudes o información del sistema de comunicación 160. Esta información es procesada por el procesador 620 y puede almacenarse en la base de datos de escenarios de fallo 630. La base de datos de escenarios de fallo contiene un conjunto de escenarios de fallo, almacenados en una tabla de escenarios de fallo 650, como se muestra en la Figura 6B. Para interactuar con otros sistemas y dispositivos, el sistema de información de escenarios de fallo 130 puede enviar mensajes utilizando la interfaz de salida 640.

El sistema de cálculo de rutas secundarias y dimensionamiento 170 puede ser un servidor o un dispositivo informático con la capacidad de comunicarse con otros dispositivos, por ejemplo, una computadora de escritorio o una computadora portátil, fuera de la red del proveedor 1 10. El sistema de cálculo de rutas secundarias y dimensionamiento 170 se puede componer mediante una interfaz de entrada 710, que acepta solicitudes o información desde el sistema de comunicación 160. Durante la ejecución del método de rutas secundarias, el sistema de cálculo de rutas secundarias y dimensionamiento 170 puede solicitar: datos de topología de red al sistema de información de topología de red 120; datos de los usuarios al sistema de información de usuarios 130; rutas primarias y capacidad de enlaces al sistema de información de rutas primarias y capacidad de enlaces 140; e información de escenarios de fallo de enlaces al sistema de información de escenarios de fallo 150. Dichos datos se almacenan en las bases de datos propias del dispositivo, ya sea en: la base de datos de topología 720 con los datos de topología; la base de datos de usuarios 730, con los datos de usuarios; la base de datos de capacidad de enlaces y rutas primarias 740, con los datos de capacidad de enlaces y rutas primarias; y la base de datos de escenarios de fallos 750, con los datos de los escenarios de fallos. Para cada escenario de fallo almacenado en la base de datos de escenarios de fallo 750, el módulo de cálculo de costos de enlace 760 elimina los enlaces incluidos en la situación de fallo y vuelve a calcular el costo de los enlaces restantes utilizando datos de: la base de datos de topología 720, la base de datos de usuarios 730 y la base de datos de rutas primarias y capacidad de enlaces 740, para calcular cada costo asociado al enlace.

El calculador de rutas secundarias 770 identifica a todos los usuarios afectados en cada escenario de fallo y calcula una ruta secundaria para cada usuario afectado utilizando un algoritmo de ruta más barata (es decir, Dijkstra). Todas las rutas secundarias calculadas se almacenan en la base de datos de rutas secundarias y capacidad de enlaces 800, como una tabla de rutas secundarias 850, como se describe en la FIG. 7D. Para cada escenario de fallo almacenado en la base de datos de escenarios de fallo 750, el calculador de bloqueo 780 usa las rutas secundarias de los usuarios afectados por la situación de fallo (de la base de datos de rutas secundarias y capacidad de enlaces 800), y las rutas primarias de los usuarios no afectados (de la base de datos de rutas primarias y capacidad de enlaces 740), para calcular la probabilidad de bloqueo de cada usuario. Luego, el calculador de capacidad 790, calcula la capacidad de todos los enlaces asociados a cada escenario de falla, asegurándose de que la probabilidad de bloqueo de cada usuario, calculada por el calculador de bloqueo 780, no supere la probabilidad de bloqueo máxima para cada usuario que se obtiene desde la base de datos de usuarios 730. Las capacidades de enlaces calculadas, asociadas al escenario de fallo, se almacenan en la base de datos temporal de capacidad de enlaces 810, en una tabla temporal de capacidad de enlaces 830, como se muestra en la FIG. 7B. Las rutas secundarias y la capacidad de enlaces calculadas asociadas a cada escenario de fallo, almacenadas en la base de datos de rutas secundarias y capacidad de enlaces 800, pueden entregarse a cualquier otro sistema o dispositivo utilizando la interfaz de salida 590.

El sistema de comunicación 160 puede ser cualquier sistema de red que permita conectar dos o más dispositivos, como la red celular, la red móvil pública terrestre (PLMN), una red de segunda generación (2G), una red de tercera generación (3G), una cuarta generación (4G), una red de evolución a largo plazo (LTE), una quinta generación (5G), una red de acceso múltiple por división de código (CDMA), un sistema global para redes de comunicaciones móviles (GSM), un paquete general de servicios de radio (GPRS) ), una red de área local (LAN), una red de área amplia (WAN), una red de área metropolitana (MAN), una red ad hoc, una intranet, Internet, una red basada en fibra óptica, una red satelital, red de televisión, o una mezcla de uno o más de estos sistemas.

El método de tolerancia a fallos se ejecuta en la ruta secundaria 100, y su funcionamiento se describe a continuación:

1. El sistema de información de topología de red 120 obtiene la información de topología de la red del proveedor 1 10 almacenándola en la base de datos de topología 720.

2. El sistema de información de usuarios 130 obtiene la información de los usuarios (carga de tráfico y umbral mínimo de calidad de servicio) de la red del proveedor 110 almacenándola en la base de datos de usuarios 430.

3. El sistema de información de rutas primarias y capacidad de enlaces 140 obtiene la información de capacidad de enlaces y rutas de la red del proveedor 1 10, almacenándolas en la base de datos de rutas primarias y capacidad de enlaces 740.

4. El sistema de información de escenarios de fallo 150, obtiene la información de los escenarios de fallo previstos desde la red de proveedores 1 10 y los almacena en la base de datos de escenarios de fallo 750. El calculador de rutas secundarias 770 obtiene los escenarios de fallo (conjunto de enlaces en estado de falla en la topología de la red) desde la base de datos de escenarios de fallo 750. El calculador de rutas secundarias 770, selecciona el primer escenario de fallo de la base de datos de escenarios de fallo 750. El calculador de costos de enlaces 760 crea una nueva topología idéntica a la original, pero elimina todos los enlaces considerados en estado de falla. Para cada usuario afectado en el escenario de falla elegido: a. El calculador de rutas secundarias 770 selecciona uno de los usuarios afectados. b. El calculador de costos de enlace 760 calcula, para cada enlace en la nueva topología, un nuevo costo. El costo del enlace es igual a la suma de las cargas de tráfico de las rutas primarias (las no afectadas en el escenario de fallo) que pasan a través de dicho enlace, más la carga de tráfico de todas las rutas secundarias ya calculadas en el escenario de fallo actual (es decir, aquellas almacenadas en la tabla de rutas secundarias 850) que usan dicho enlace. c. El calculador de rutas secundarias 770 calcula una nueva ruta más barata para el usuario afectado. Para hacer esto, el calculador de rutas secundarias 770 usa la nueva topología obtenida en el paso 7 y el costo calculado en el paso 8b. d. El calculador de rutas secundarias 770 agrega la ruta secundaria (alternativa) asociada con el usuario afectado y el escenario de fallo en la tabla de rutas secundarias 850. El calculador de capacidad 790 dimensiona y almacena, en la tabla temporal de capacidad de enlaces 830, la capacidad de todos los enlaces en la nueva topología. Para dimensionar las longitudes de onda del enlace, el método debe garantizar una calidad de servicio mínima para cada usuario almacenado en la base de datos de usuarios 430. Para evaluar el dimensionamiento y la probabilidad de bloqueo de cada usuario, se puede utilizar el método " Blocking Evaluation and

Wavelength Dimensioning of Dynamic WDM Networks without Wavelength Conversión " por Jara et.al., en Journal of Optical Communications and Networking, vol. 9, no. 8, pp. 625-634, 2017., o cualquier otro método disponible en la literatura.

10. El calculador de rutas secundarias 770, elimina el escenario de falla de la base de datos de escenarios de fallo 750.

1 1. Se repiten los pasos 6, 7, 8, 9 y 10, hasta que no haya más escenarios de fallo en la base de datos de escenarios de fallo 750.

12. Para cada enlace de red almacenado en la base de datos de topología 720, se selecciona la capacidad máxima calculada y almacenada en la tabla temporal de capacidad de enlaces 830, almacenándolas en la tabla de capacidad de enlaces 850. Para obtener dicho máximo, para cada enlace de red, se comparan los dimensionamientos obtenidos en todos los escenarios de fallo y el caso sin fallo. El mayor dimensionamiento de cada enlace se almacena en la tabla de capacidad de enlaces 840.