Académicos del Departamento de Electrónica desarrollaron un programa que, junto con entregar un diagnóstico, es capaz de diseñar una estrategia que optimice su funcionamiento en todo el mundo, especialmente en empresas multinacionales.
La creciente necesidad de conectividad, junto a la multiplicidad de dispositivos y nuevas tecnologías, ha generado una mayor demanda de transmisión de información vía internet. Este recurso, al igual que muchos otros, es limitado y la capacidad que presenta hoy la fibra óptica está cerca de llegar a su máximo teórico, pudiendo afectar a todas las redes de comunicación.
Si bien este fenómeno encendió las alarmas por primera vez durante 2010, es hoy cuando el mundo académico y la industria están sumando esfuerzos para que la infraestructura en materia de telecomunicaciones logre satisfacer las crecientes necesidades de intercambio de datos que demandan usuarios de todo el mundo, especialmente de las grandes potencias.
En esta línea, el equipo conformado por los académicos de la carrera de Ingeniería Civil Telemática del Departamento de Electrónica de la USM, Dr. Nicolás Jara y Dr. Reinaldo Vallejos, se encuentra trabajando en la segunda parte de Netgraph. Se trata de un software orientado a empresas multinacionales, que permite diagnosticar y diseñar una estrategia de administración eficiente de las redes de fibra óptica, con la cual sus operadores podrán tomar mejores y oportunas decisiones para evitar su colapso.
De esta manera, el objetivo del programa es migrar la actual operación estática de estas redes a una operación dinámica, la cual asigna una cantidad de recursos “on demand”, es decir, según la actividad del usuario. Así permite utilizar de mejor manera los recursos disponibles de la red, liberándolos cada vez que el usuario no los requiera y entregándolos cuando desee transmitir información.
La evolución de las redes ópticas
En la actualidad, cada usuario tiene una cantidad de recursos asignados para subir o bajar información de internet el 100% del tiempo, aunque realmente no se utilice en su totalidad. Esta distribución, llamada estática, es ineficiente y demanda una mayor capacidad, pudiendo incluso en el futuro generar un colapso en la red de fibra óptica.
El Dr. Jara explica que este colapso “afectaría a toda la red, es decir, a la que conecta ciudades, países y continentes. Si su núcleo está saturado, se vería afectado todo lo que funciona a partir de esto, sea alámbrico o inalámbrico”.
Ante este escenario, agrega el académico, “el software evalúa la calidad del servicio que se está entregando a cada usuario en la red, dimensiona cuánta capacidad deben tener los enlaces y asigna las rutas de tal manera de ofrecer un nivel de servicio aceptable; en base a esa información se pueden tomar decisiones. Adicionalmente, proporciona una capacidad de tolerancia a las fallas, en caso de que existan cortes o problemas en la red”.
Si bien Chile no puede verse afectado directamente, debido a la diferencia de transmisión de datos con países con mayor densidad de población, contribuye con una cantidad importante de intercambio de datos en Latinoamérica. Según la Subsecretaría de Telecomunicaciones de Chile (Subtel), hoy se trafican de 2 a 2,5 terabytes por segundo (tbps), los cuales se estima que en 20 años se transformen en 81,2 tbps, convirtiendo esta necesidad en una problemática global.
“Los resultados obtenidos hasta ahora permiten generar una mejora de eficiencia en el uso de los recursos de la red, equivalente al aumento de un 30%, aproximadamente. Sin embargo, debido a la creciente demanda, es necesario continuar invirtiendo en nuevos recursos. Por ello, y gracias a este proyecto que permite una mayor eficiencia en gestión, la inversión necesaria para entregar un buen servicio a los usuarios podrá ser menor”, añade el profesor Vallejos.
De igual manera, este software permite asegurar un nivel mínimo de calidad, a través de la “probabilidad de bloqueo”, es decir, dimensionando en redes dinámicas un número de canales menor que el de usuarios que lo utilizan, debido a que no lo hacen el 100% del tiempo.
Si bien existe la posibilidad de que cuando un usuario desee transmitir no haya capacidad suficiente para ejercer la comunicación -por ejemplo, uno entre 1.000 intentos de transmisión se podría bloquear-, Netgraph asegura que ese valor será lo más cercano a cero, de modo que sea algo prácticamente imperceptible o tolerable para cualquier persona. De igual manera, se pueden disminuir también los costos asociados a la instalación u operación de la red.
Proyecciones
Netgraph se encuentra en proceso de mejora constante, y se estima que a fines de 2019 resolverá la mayoría de los problemas relacionados a las redes elásticas. “Inicialmente se debe recorrer el mismo camino que en los sistemas dinámicos, pero en este nuevo contexto de ancho de banda variable. Esto le da una nueva tónica, nuevas restricciones y nuevas dificultades”, agrega Jara.
En cuanto a los desafíos, el académico también comenta que “ciertamente nos gustaría trabajar en lo que es SDM (multiplexación espacial) y las SDN (redes definidas por software), ya que es algo que se está empezando a implementar en las empresas y se puede aprovechar tremendamente para obtener sistemas dinámicos y posteriormente elásticos”.
Es importante precisar que en este proyecto también participa Jonathan Olavarría, estudiante de doctorado en modalidad de doble graduación, junto a dos ingenieros de proyecto, Hermann Pempelfort y Jonathan Araya; la Dra. Marta Barría de la Universidad de Valparaíso y el Dr. Gerardo Rubino del Centro de Investigación INRIA Rennes, en Francia. Actualmente se encuentra en su segunda fase, gracias al financiamiento del proyecto IdeA ID14I20129 de Fondef y la empresa Neosecure.