Roteamento de tráfego e alocação de recursos em redes ópticas WDM com base em economia de energia

• Autor(a) principal: Llerena Valdivia, Nereida Celina
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18155/tde-06012015-161005/
• topic: Algoritmo de otimização; Economia de energia; Energy saving; Optical network; Optimization algorithms; Rede óptica; Roteamento de tráfego e alocação de recursos; Traffic routing and resource allocation; WDM; WDM

O crescimento do tráfego de serviços de telecomunicações tem aumentado o consumo de energia e, em consequência, aumentado as emissões de CO2 que tem efeitos nocivos sobre o meio ambiente. É assim que a economia de energia torna-se um fator chave no planejamento de redes de telecomunicações. Para garantir a disponibilidade e confiabilidade, as redes possuem arquitetura redundante e são projetadas para suportar a demanda de pico de tráfego. Redes com mecanismos de proteção como proteção dedicada de caminhos (DPP), proveem caminhos alternativos para cada demanda de conexão. Os elementos da rede que suportam esses caminhos estão em estado ativo (consumindo energia), apesar de, na maior parte do tempo, não transportarem tráfego efetivo. Um método para diminuir o gasto de energia é utilizar roteamento adaptado à carga real de tráfego baseado em modo suspenso (estado de baixo consumo de energia que pode passar a estado ativo rapidamente). Assim, o tráfego é roteado com vistas à maximizar a quantidade de componentes que são parte de caminhos de proteção, que podem ser postos em modo suspenso. Neste trabalho, as redes usadas para os testes são a rede europeia Cost239, a rede estadunidense UsNet e a rede brasileira Ipê. Abordamos o problema de economia de energia em redes WDM com DPP através de quatro estratégias de roteamento. Cada uma tem objetivos diferentes, a Shortest Path-DPP (SP-DPP) faz o roteamento por caminho mais curto, a Energy Aware-DPP (EA-DPP) aloca as demandas por enlaces que estejam ativos, a Energy Aware-DPP with Mixing (EA-DPP-MixS) evita que caminhos principais sejam roteados por enlaces que já são parte de caminhos de proteção e a Energy Aware-DPP with Differentation (EA-DPP-Dif) evita a mistura de caminhos por um mesmo enlace. Em nossas simulações computacionais observamos que a EA-DPP-Dif economiza energia de maneira eficiente, mas a probabilidade de bloqueio aumenta. A EA-DPP-MixS diminui o bloqueio em detrimento da energia economizada. Já a SP-DPP e a EA-DPP são menos eficientes na diminuição da energia consumida. É assim que propomos um roteamento com busca de recursos mais ampla, usando cada uma das estratégias. A proposta será chamada de roteamento intensivo. A EA-DPP-Dif-Intensivo diminui a probabilidade de bloqueio e economiza energia mediante modo suspenso. Neste trabalho, analisamos o desempenho das estratégias para cada uma das redes e avaliamos o impacto da energia economizada sobre a probabilidade de bloqueio. A proposta de roteamento i>intensivo diminui a energia consumida em até 50%, diminuindo a probabilidade de bloqueio. Porém, os resultados estão diretamente relacionados com a carga de rede e as características particulares da topologia de cada rede.