Heurística para alocação de espectro em redes ópticas elásticas baseada em medidas de fragmentação

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Marcos Paulo Lobo de Candia
• Orientador(a): Rita de Cássia Meneses Rodrigues, Solon Venâncio de Carvalho
• Banca de defesa: Horacio Hideki Yanasse, Takashi Yoneyama
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Computação Aplicada
• País: BR
• Resumo em Inglês: Optical fiber technology has been used to supply the growing demand for data traffic in computer networks. Elastic Optical Networks, recently proposed, provide capacity for dynamic spectrum allocation to accommodate connection requests with different transmissions rates. In these networks, the problem of determining the route and the allocation of spectrum resource for the construction of optical paths between the source-destination pairs is called Routing and Spectrum Allocation (RSA). This problem is commonly divided into two sub problems: routing and spectrum allocation. In the spectrum allocation, each connection is assigned to one or more slots of frequency, according to its transmission demand, and, to avoid interference between simultaneous transmissions on the same link guard bands are used. The dynamic allocation and release of spectrum causes the fragmentation of this resource may influence the efficiency of the networks directly. In this work, the sub problem of spectrum allocation on a link in a Elastic Optical Network under dynamic traffic is studied through a continuous-time Markov model. A heuristic to accommodate connection requests, which aims to minimize the spectrum fragmentation, is proposed and compared to others from the literature through some numerical examples.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2014/02.04.23.28

A tecnologia da fibra óptica vem sendo utilizada para atender a crescente demanda de tráfego de dados em redes computacionais. As redes ópticas elásticas, recentemente propostas, oferecem capacidade de alocação dinâmica de espectro óptico para acomodação de requisições de conexão com diferentes taxas de transmissão. Nestas redes, o problema de determinar a rota e alocação de recurso espectral para a construção dos caminhos ópticos entre pares origem-destino é denominado \emph{Routing and Spectrum Allocation} (RSA). Tal problema é comumente dividido em dois subproblemas: roteamento e alocação de espectro. Na alocação de espectro, cada conexão é atribuída a um ou mais \emph{slots} de frequência, de acordo com sua demanda de transmissão, e, para evitar interferência entre transmissões simultâneas em um mesmo link da rede utilizam-se bandas de guarda. A dinâmica de alocação e liberação de espectro provoca a fragmentação deste recurso, problema que pode influenciar diretamente a eficiência das redes. Neste trabalho, estuda-se o subproblema de alocação de espectro em um link de uma rede óptica elástica sob tráfego dinâmico por meio um modelo markoviano a tempo contínuo. Uma heurística para acomodação das requisições de conexão, que tem por objetivo minimizar a fragmentação de espectro, é proposta e comparada a outras da literatura através de alguns exemplos numéricos.