Roteamento e alocação de espectro em redes ópticas elásticas via algoritmo genético
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11766 |
Resumo: | An approach is presented to obtain solutions of the Routing and Spectrum Allocation (RSA) problems and the Routing, Modulation and Spectrum Allocation (RMSA) applied in an Elastic Optical Network (EON). The problem is decomposed and analyzed using two separate subproblems, which are employed to obtain solutions sequentially. The first is routing and the other is spectrum allocation (RSA) or modulation and spectrum allocation (RMSA) in an EON. For the first, we use the algorithms of Dijkstra and Yen; For the second, two approaches are investigated: one employing a greedy algorithm and the other using a genetic algorithm (GA). Scenarios are considered where Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is employed, which allows to perform spectral allocation. The maximum link length is determined by the modulation employed by the OFDM technique, that is, the more bits the symbol carries, the smaller the range of the link. Thus, there is an interdependence between routes, modulation and number of carriers that is solved in the RMSA problem. An essential aspect of this dissertation is the definition of a fitness function for the GA, which aims to evaluate the quality of the obtained solution. The simulations developed analyze the performance of RSA and RMSA problem solutions in EONs obtained with both approaches. The evaluated items are the behavior of the solutions obtained due to the increase in traffic demands, which is analyzed using the probability of blocking, as well as the capacity of demands met and, in addition, the execution times of the algorithms are evaluated. |
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The first is routing and the other is spectrum allocation (RSA) or modulation and spectrum allocation (RMSA) in an EON. For the first, we use the algorithms of Dijkstra and Yen; For the second, two approaches are investigated: one employing a greedy algorithm and the other using a genetic algorithm (GA). Scenarios are considered where Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is employed, which allows to perform spectral allocation. The maximum link length is determined by the modulation employed by the OFDM technique, that is, the more bits the symbol carries, the smaller the range of the link. Thus, there is an interdependence between routes, modulation and number of carriers that is solved in the RMSA problem. An essential aspect of this dissertation is the definition of a fitness function for the GA, which aims to evaluate the quality of the obtained solution. The simulations developed analyze the performance of RSA and RMSA problem solutions in EONs obtained with both approaches. The evaluated items are the behavior of the solutions obtained due to the increase in traffic demands, which is analyzed using the probability of blocking, as well as the capacity of demands met and, in addition, the execution times of the algorithms are evaluated.Apresenta-se uma abordagem para obter soluções dos problemas de roteamento e alocação de espectro (RSA) e o de roteamento, modulação e alocação de espectro (RMSA) aplicado em uma Rede Óptica Elástica (EON). O problema é decomposto e analisado usando dois subproblemas em separado, que são empregados para obter soluções sequencialmente. O primeiro é o de roteamento e o outro de alocação de espectro (RSA), ou de modulação e alocação de espectro (RMSA) em uma EON. Para o primeiro, utilizam-se os algoritmos de Dijkstra e Yen; já, para o segundo, investigam-se duas abordagens: uma que emprega um algoritmo voraz (greedy algorithm) e outra usando um algoritmo genético (GA). Consideram-se cenários onde se empregam a Multiplexação por Divisão de Frequências Ortogonais (OFDM), que permite realizar a alocação espectral. O comprimento máximo do enlace é determinado pela modulação empregada pela técnica OFDM, ou seja, quanto mais bits forem comportados por símbolo, menor o alcance do enlace. Assim, há uma interdependência entre as rotas, modulação e quantidade de portadoras que é resolvida no problema RMSA. Um aspecto essencial desta dissertação é a definição de uma função-objetivo (fitness function) para o GA, que visa avaliar a qualidade da solução obtida. As simulações desenvolvidas analisam o desempenho das soluções dos problemas RSA e RMSA em EONs obtidas com as duas abordagens. Os itens avaliados são o comportamento das soluções obtidas em função do aumento de demandas por tráfego, que é analisado usando a probabilidade de bloqueio, assim como a capacidade de demandas atendidas e, além disso, avaliam-se os tempos de execução dos algoritmos.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:17:33Z No. of bitstreams: 1 Marcelo Fernandes Fontes_BDTD.pdf: 5056912 bytes, checksum: d5dd5fdd69b1f7303c5a600978b5ef79 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:17:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcelo Fernandes Fontes_BDTD.pdf: 5056912 bytes, checksum: d5dd5fdd69b1f7303c5a600978b5ef79 (MD5) Previous issue date: 2019-02-25application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia EletrônicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaElectronic EngineeringFiber opticsSpectral analysisGenetic algorithmsDijkstra and Yen Algorithmsgreedy algorithmGenetic AlgorithmFitness FunctionRouting and Spectrum AssignmentsRouting, Modulation and Spectrum AssignmentsElastic Optical NetworkEngenharia eletrônicaÓptica de fibrasAnálise espectralAlgoritmos genéticosAlgoritmos de Dijkstra e YenAlgoritmo vorazAlgoritmo GenéticoFunção ObjetivoRoteamento e Alocação de EspectroRoteamento, Modulação e Alocação de EspectroRede Óptica ElásticaCNPQ::ENGENHARIASRoteamento e alocação de espectro em redes ópticas elásticas via algoritmo genéticoRouting and spectrum allocation in elastic optical networks with genetic algorithminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALMarcelo Fernandes Fontes_BDTD.pdfapplication/pdf5056912http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11766/1/Marcelo+Fernandes+Fontes_BDTD.pdfd5dd5fdd69b1f7303c5a600978b5ef79MD511/117662024-02-27 15:16:45.645oai:www.bdtd.uerj.br:1/11766Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:16:45Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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