Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Deffert, Mauricio Antonio
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=124736
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do Nascimento
id UFBC_739570ace352118ce1987ad4c7025681
oai_identifier_str oai:BDTD:124736
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticasREDES ÓPTICAS ELÁSTICASALGORITMOS DE MELHOR OCUPAÇÃO ESPECTRALFRAGMENTAÇÃO ESPECTRALRSAELASTIC OPTICAL NETWORKSBEST SPECTRAL OCCUPANCY ALGORITHMSSPECTRAL FRAGMENTATIONPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA INFORMAÇÃO - UFABCOrientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do NascimentoCoorientador: Prof. Dr. Majid Forghani ElahabadTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, Santo André, 2022.Diante do constante crescimento do tráfego de dados, em grande parte causados pelas redes sociais, trabalhos remotos, voz e vídeo sob demanda, jogos on-line, entre outros, as Redes Ópticas são fundamentais e possuem um papel importante para o transporte de dados, garantindo a qualidade dos serviços oferecidos. Com a tecnologia das Redes Ópticas Elásticas (Elastic Optical Network (EON)s) existem novas soluções para uma melhor otimização de largura de banda no espectro óptico sem a necessidade de implementação física de novas fibras ópticas nas redes existentes. As EONs diferem das tradicionais Redes de Multiplexação por Divisão de Comprimentos de Onda (Wavelength Division Multiplex (WDM)s) pelo controle da granularidade espectral, aumentando a eficiência do espectro óptico, comparativamente às redes existentes. Devido as tecnologias de modulação óptica: Multiplexação por Divisão de Frequências Ortogonais (Ortogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)) e Nyquist-Wavelength Division Multiplex (N-WDM) é possível o controle da granularidade espectral, para uma largura espectral muito reduzida. As Redes EONs são gerenciadas por algoritmos de Roteamento e Atribuição de Espectro (Routing and Spectrum Assignment (RSA)s), que determinam rotas e posição espectral para a atribuição da demanda solicitada, mantendo as restrições de contiguidade e continuidade impostas pelas Redes EONs. Este trabalho traz como contribuição, o desenvolvimento três novas heurísticas RSAs de melhor ocupação espectral: o Maximization of Consecutivity with Decrease of Computational Load (MCDCL), o Optical Spectrum Consecutiveness Maximization - Spectral Blocks Analysis of the Path (OSCM-SBAP) e o Optical Spectrum Consecutiveness Maximization - Spectral Blocks and Payload Analysis of the Path (OSCM-SBPAP), avaliadas com o uso de simulação, com o objetivo de melhorar a utilização e ocupação do espectro óptico. Com os algoritmos de melhor ocupação espectral será realizada a atribuição de serviços e a organização de todos os espaços (slots), do espectro óptico, utilizando a banda C de 4,4 THz, permitindo um melhor aproveitamento e flexibilidade do espectro total, pois o mesmo apresenta espaços não contíguos de largura de banda ao longo do tempo gerando a Probabilidade de Bloqueio (Blocking Probability (BP)) e a fragmentação da rede óptica. As novas heurísticas desenvolvidas apresentaram melhores resultados de desempenho da EON, minimizando a carga computacional do Sistema de Gerenciamento de Rede (Network Management System (NMS)) nas três topologias avaliadas, comparados com algoritmos presentes na literatura científica.Faced with the constant growth of data traffic, primarily caused by social networks, remote work, voice and video on demand, and online games, among others, Optical Networks are fundamental. They play an important role in transporting data and guaranteeing the quality of the services offered. With the technology of Elastic Optical Networks (EON)s, there are new solutions for better bandwidth optimization in the optical spectrum without the need to deploy new optical fibers in existing networks. EONs differ from traditional Wavelength Division Multiplex (WDM)s networks by controlling spectral granularity, increasing optical spectrum efficiency compared to existing networks. Due to optical modulation technologies: Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), and Nyquist-Wavelength Division Multiplex (N-WDM), it is possible to control the spectral granularity for a very small spectral width. EONs are managed by Routing and Spectrum Assignment (RSA) algorithms, which determine routes and spectral position for the attribution of the requested demand, maintaining the contiguity and continuity restrictions imposed by the EONs. This work brings as a contribution, the development of three new RSA heuristics of better spectral occupation: the Maximization of Consecutivity with Decrease of Computational Load (MCDCL), the Optical Spectrum Consecutiveness Maximization - Spectral Blocks Analysis of the Path (OSCM-SBAP) and the Optical Spectrum Consecutiveness Maximization - Spectral Blocks and Payload Analysis of the Path (OSCM-SBPAP), evaluated with the use of simulation, with the objective of improving the use and occupation of the optical spectrum. With better spectrum occupation algorithms, the assignment of services and the organization of slots of the optical spectrum using the C-band (4.4THz) are performed. These algorithms allow better use and flexibility of the spectrum because it tends to present non-contiguous bandwidth spaces over time, increasing the Blocking Probability (BP) and the fragmentation of the optical network. The new heuristics developed showed better performance results of EON, minimizing the computational load on the Network Management System (NMS) in the three topologies evaluated, compared to some algorithms present in the scientific literature.Nascimento, Luiz Henrique Bonani doElahabad, Majid ForghaniSanches, Anderson LeonardoKleinschmidt, João HenriqueAbbade, Marcelo Luís FranciscoRocha, Mônica de LacerdaDeffert, Mauricio Antonio2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf159 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124736http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124736&midiaext=80970Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124736porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-08-24T11:34:36Zoai:BDTD:124736Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-08-24T11:34:36Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
title Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
spellingShingle Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
Deffert, Mauricio Antonio
REDES ÓPTICAS ELÁSTICAS
ALGORITMOS DE MELHOR OCUPAÇÃO ESPECTRAL
FRAGMENTAÇÃO ESPECTRAL
RSA
ELASTIC OPTICAL NETWORKS
BEST SPECTRAL OCCUPANCY ALGORITHMS
SPECTRAL FRAGMENTATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA INFORMAÇÃO - UFABC
title_short Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
title_full Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
title_fullStr Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
title_full_unstemmed Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
title_sort Heurísticas para a alocação eficiente de serviços no espectro óptico em redes ópticas elásticas
author Deffert, Mauricio Antonio
author_facet Deffert, Mauricio Antonio
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Nascimento, Luiz Henrique Bonani do
Elahabad, Majid Forghani
Sanches, Anderson Leonardo
Kleinschmidt, João Henrique
Abbade, Marcelo Luís Francisco
Rocha, Mônica de Lacerda
dc.contributor.author.fl_str_mv Deffert, Mauricio Antonio
dc.subject.por.fl_str_mv REDES ÓPTICAS ELÁSTICAS
ALGORITMOS DE MELHOR OCUPAÇÃO ESPECTRAL
FRAGMENTAÇÃO ESPECTRAL
RSA
ELASTIC OPTICAL NETWORKS
BEST SPECTRAL OCCUPANCY ALGORITHMS
SPECTRAL FRAGMENTATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA INFORMAÇÃO - UFABC
topic REDES ÓPTICAS ELÁSTICAS
ALGORITMOS DE MELHOR OCUPAÇÃO ESPECTRAL
FRAGMENTAÇÃO ESPECTRAL
RSA
ELASTIC OPTICAL NETWORKS
BEST SPECTRAL OCCUPANCY ALGORITHMS
SPECTRAL FRAGMENTATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA INFORMAÇÃO - UFABC
description Orientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do Nascimento
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124736
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124736
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124736&midiaext=80970
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124736
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
159 f. : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801502111251300352

Registros relacionados