Soluções para alocação de recursos e planejamento em redes ópticas elásticas
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44657 |
Resumo: | As Elastic Optical Networks (EONs) utilizam a fibra óptica como meio de transmissão de dados e dividem o espectro óptico em porções denominadas slots que por sua vez podem ser combinados para a criação de circuitos ópticos com diferentes larguras de banda. Esta flexibilidade permite melhor aproveitamento dos recursos espectrais quando comparadas com as redes ópticas com grade fixa. A implementação das EONs traz alguns desafios como: o dimensionamento e distribuição de Bandwidth Variable Transponders (BVTs), soluções para o problema Routing, Modulation and Spectrum Allocation (RMSA) e solu- ções para agregação de tráfego. O objetivo deste trabalho é propor soluções para estes desafios com foco na redução do Bloqueio de Banda (BB) e o consumo de recursos na rede. Neste contexto, foram propostas as seguintes soluções: Fitting the Number of BVTs by Node based on Average Utilization (FNBN), K Balanced Paths (KBP), Multihop Traf- fic Grooming algorithm based on Auxiliary Graph (MTGAG), Weight Adjustment with Multilayer Perceptron Network (WAMLP), Weight Adjustment with Simulated Annealing (WASA) e Spectrum Spacing for Traffic Grooming (SSTG). O FNBN ataca o problema de dimensionamento e distribiução de BVTs, o KBP é uma solução para roteamento, por- tanto ataca o problema RMSA, as soluções MTGAG, WAMLP, WASA e SSTG atacam o problema de agregação de tráfego. As soluções propostas foram comparadas à propostas encontradas na literatura. De maneira geral, os experimentos mostram que as soluções propostas promovem redução no BB o que por sua vez significa maior capacidade de atendimento às demandas dos clientes. Além disso, as propostas também apresentam me- lhor desempenho que as demais soluções sob outras métricas de avaliação de desempenho como: Taxa de requisições atendidas Por Circuito (RPC), Eficiência Energética (EE), Número de BVTs Implantados (NBI) e Fragmentação Externa (FE). |
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SANTOS, Iallen Gábio de Sousahttp://lattes.cnpq.br/7190108546857544http://lattes.cnpq.br/2887736963561252MONTEIRO, José Augusto Suruagy2022-06-06T20:03:00Z2022-06-06T20:03:00Z2021-11-19SANTOS, Iallen Gábio de Sousa. Soluções para alocação de recursos e planejamento em redes ópticas elásticas. 2021. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44657As Elastic Optical Networks (EONs) utilizam a fibra óptica como meio de transmissão de dados e dividem o espectro óptico em porções denominadas slots que por sua vez podem ser combinados para a criação de circuitos ópticos com diferentes larguras de banda. Esta flexibilidade permite melhor aproveitamento dos recursos espectrais quando comparadas com as redes ópticas com grade fixa. A implementação das EONs traz alguns desafios como: o dimensionamento e distribuição de Bandwidth Variable Transponders (BVTs), soluções para o problema Routing, Modulation and Spectrum Allocation (RMSA) e solu- ções para agregação de tráfego. O objetivo deste trabalho é propor soluções para estes desafios com foco na redução do Bloqueio de Banda (BB) e o consumo de recursos na rede. Neste contexto, foram propostas as seguintes soluções: Fitting the Number of BVTs by Node based on Average Utilization (FNBN), K Balanced Paths (KBP), Multihop Traf- fic Grooming algorithm based on Auxiliary Graph (MTGAG), Weight Adjustment with Multilayer Perceptron Network (WAMLP), Weight Adjustment with Simulated Annealing (WASA) e Spectrum Spacing for Traffic Grooming (SSTG). O FNBN ataca o problema de dimensionamento e distribiução de BVTs, o KBP é uma solução para roteamento, por- tanto ataca o problema RMSA, as soluções MTGAG, WAMLP, WASA e SSTG atacam o problema de agregação de tráfego. As soluções propostas foram comparadas à propostas encontradas na literatura. De maneira geral, os experimentos mostram que as soluções propostas promovem redução no BB o que por sua vez significa maior capacidade de atendimento às demandas dos clientes. Além disso, as propostas também apresentam me- lhor desempenho que as demais soluções sob outras métricas de avaliação de desempenho como: Taxa de requisições atendidas Por Circuito (RPC), Eficiência Energética (EE), Número de BVTs Implantados (NBI) e Fragmentação Externa (FE).Elastic Optical Networks (EONs) are pointed out as a promising technology to replace the current optical networks based on Wavelenght Division Multiplexing (WDM) in the backbones of transport networks. Compared to traditional fixed-grid optical networks, EONs allow better use of spectral resources. The implementation of EONs brings new challenges and updates some that already exist in fixed-grid optical networks, including the adjustment of the quantity and location of the Bandwidth Variable Transponders (BVTs), solutions to the Routing, Modulation and Spectrum Allocation (RMSA) problem, and solutions for traffic grooming. In this work, these problems were investigated and the following solutions were proposed: Fitting the Number of BVTs by Node based on Average Utilization (FNBN), K Balanced Paths (KBP), Multihop Traffic Grooming algorithm based on Auxiliary Graph (MTGAG), Weight Adjustment with Multilayer Perceptron Network (WAMLP), Weight Adjustment with Simulated Annealing (WASA), and Spectrum Spacing for Traffic Grooming (SSTG). The proposed solutions were compared to proposals found in the literature. In general, the experiments show that the proposed solutions promote a reduction in Bandwidth Blocking Ratio, which in turn means greater capacity to meet customer demands. In addition, the proposals also perform better than other solutions under other performance evaluation metrics such as Request-Lightpath Ratio, Energy Efficiency, Deployed BVTs, and Spectrum Fragmentation.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da ComputacaoUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessRedes de computadoresSistemas distribuídosRedes ópticasSoluções para alocação de recursos e planejamento em redes ópticas elásticasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Iallen Gábio de Sousa Santos.pdfTESE Iallen Gábio de Sousa Santos.pdfapplication/pdf7582386https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44657/1/TESE%20Iallen%20G%c3%a1bio%20de%20Sousa%20Santos.pdf9cc079d0576e60e4260ebcfe77367b0bMD51TEXTTESE Iallen Gábio de Sousa Santos.pdf.txtTESE Iallen Gábio de Sousa Santos.pdf.txtExtracted texttext/plain231121https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44657/4/TESE%20Iallen%20G%c3%a1bio%20de%20Sousa%20Santos.pdf.txt0ff6a005d6f2285b192d74df5adee503MD54THUMBNAILTESE Iallen Gábio de Sousa Santos.pdf.jpgTESE Iallen Gábio de Sousa Santos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1205https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44657/5/TESE%20Iallen%20G%c3%a1bio%20de%20Sousa%20Santos.pdf.jpg999e4748faaeaf457e9685c2d8aad9a9MD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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