Heurísticas de ordenamento ponderado aplicadas ao processo de roteamento em redes ópticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Queiroz, Joel Carlos Farias de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124230
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do Nascimento
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spelling Heurísticas de ordenamento ponderado aplicadas ao processo de roteamento em redes ópticasREDES ÓPTICAS ELÁSTICASROTEAMENTO E ATRIBUIÇÃO DE ESPECTROHEURÍSTICAS DE ORDENAMENTO PONDERADOELASTIC OPTICAL NETWORKSEONROUTING AND SPECTRUM ASSIGNMENTRSAWEIGHT ORDERING HEURISTICSPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA INFORMAÇÃO - UFABCOrientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do NascimentoTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, Santo André, 2022.Diante da sempre crescente demanda por largura de banda, em grande parte causada pela popularização da Internet e de serviços como transmissão de vídeo, jogos em rede e armazenamento na nuvem, entre outros, as Redes Ópticas Elásticas (Elastic Optical Network (EON)) despontam como solução para a questão de prover espectro óptico para sustentar o esqueleto da Internet. Redes Ópticas Elásticas, embora estejam dentro do paradigma da Comutação Óptica por Circuitos (Optical Circuit Switching (OCS)), diferem das já tradicionais Redes Wavelength Division Multiplex (WDM) por serem orientadas para a granularidade e liberdade de escala na alocação do espectro, permitindo o compartilhamento deste por serviços de diferentes larguras de banda, com grande ganho de eficiência espectral comparativamente às redes hoje existentes. Tecnologias como Ortogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) e Nyquist Wavelength Division Multiplex (N-WDM) têm tornado possível a geração de portadoras de largura espectral muito reduzida, melhorando a granularidade. As gerências das Redes Elásticas utilizam algoritmos de Roteamento e Atribuição de Espectro (Routing and Spectrum Assignment (RSA)) para orquestrar a contiguidade das portadoras na formação de superportadoras, bem como a continuidade destas ao longo dos enlaces que compõem o caminho óptico. As restrições de continuidade e contiguidade impostas pelas Redes Elásticas têm o efeito de aumentar a probabilidade de bloqueio e piorar a distribuição de carga no enlaces ao longo da topologia. Este trabalho apresenta novas heurísticas para ordenamento do conjunto de rotas de uma rede óptica, associadas a um ponderamento nos pesos dos enlaces. Por meio de simulação computacional, os dois experimentos, um com roteamento fixo, e o outro com roteamento fixo-alternado, obtiveram expressiva redução da probabilidade de bloqueio, bem como melhor distribuição de carga ao longo da rede, para as três topologias estudadas, mostrando assim melhor desempenho em comparação com o KSP convencional. No experimento com roteamento fixo-alternado, o desempenho da nova estratégia com duas rotas, é equivalente ao desempenho do KSP convencional com cinco rotas.Faced the ever-increasing demand for bandwidth, largely caused by the popularization of the Internet and services such as video streaming, online games and cloud storage, among others, Elastic Optical Networks (EON) emerge as a solution to the issue of providing optical spectrum to sustain the skeleton of the Internet. Elastic Optical Networks, although within the paradigm of Optical Circuit Switching (OCS), differ from the already traditional Networks (WDM) because they are oriented towards granularity and freedom of scale in spectrum allocation, allowing the sharing of this by services of different bandwidths, with great gain of spectral efficiency compared to existing networks today. Technologies such as (OFDM) and (N-WDM) have made it possible to generate extremely low spectral width carriers, improving granularity. The management of EON use Spectrum Routing and Assignment algorithms (RSA) to orchestrate carrier contiguity in the formation of supercarriers, as well as their continuity along the links that make up the optical path. The continuity and contiguity restrictions imposed by Elastic Networks have the effect of increasing the blocking probability and worsening the load distribution in the links throughout the topology. This work presents new heuristics for ordering the set of routes of an optical network, associated with a weighting of the links. Through computational simulation, the two experiments, one with fixed routing, and the other with fixed-alternating routing, obtained a significant reduction in the blocking probability, as well as better load distribution along the network, for the three topologies studied, thus showing better performance compared to the conventional KSP. In the fixed-alternating routing experiment, the performance of the new strategy with two routes is equivalent to the performance of the conventional KSP with five routes.Nascimento, Luiz Henrique Bonani doCésar, Amílcar CareliSanches, Anderson LeonardoChaves, Daniel Augusto RibeiroElahabad, Majid ForghaniQueiroz, Joel Carlos Farias de2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf137 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124230http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124230&midiaext=80768Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124230porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-04-20T10:41:00Zoai:BDTD:124230Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-04-20T10:41Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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