Novos algoritmos para alocação eficiente de canais em redes ópticas elásticas

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Silva, Paulo César Barreto da
• Orientador(a): Abbade, Marcelo Luís Francisco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: PUC-Campinas
• Palavras-chave em Português: Redes ópticas elásticas; Algoritmos de roteamento; Redes ópticas transparentes; Simulador de redes ópticas elásticas; Elastic optical networks; Routing algorithms; Transparent optical networks; Optical networks simulator elastic
• Link de acesso: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15091

Novas redes ópticas de multiplexação por divisão de comprimento de onda (Wavelength Division Multiplexing, WDM) podem utilizar vários canais com taxas diferentes de bits. Além disso, cada um dos canais individuais pode transportar mais de 200 Gb/s e ocupar uma largura de banda que excede a grade fixa de 50 GHz da rede WDM. Neste cenário, a eficiência espectral torna-se uma questão importante e novos esquemas de alocação de canais precisam ser considerados. Uma solução atrativa para este problema é a utilização de uma rede WDM com espaçamento de canal variável, na abordagem chamada rede óptica elástica (EON). O principal objetivo do presente trabalho é propor algoritmos para resolver a questão da eficiência espectral em redes ópticas WDM emergentes. Tais propostas são divididas em duas classes. A primeira consiste em alocar diferentes blocos de espectro para canais com diferentes taxas de bits, o que é apontado como esquema de divisão de blocos de espectro (Spectrum Block Division, SBD). A segunda classe é baseada em esquemas de EON. Neste caso, não só o aperfeiçoamento de um algoritmo previamente descrito por WANG (2012), o algoritmo Maximize Total Link Spectrum Consecutiveness (MTLSC), é considerado, mas também um novo algoritmo, o Shortest Path with Maximum number of Free Frequency Slot Units (SPMFF) é proposto. Outra contribuição deste trabalho é o desenvolvimento de um simulador de EON, chamado EONSim, com base na linguagem de programação JAVA. Este simulador foi devidamente testado e foram reproduzidos os resultados de WANG (2012) dentro de uma precisão muito boa. Todos os resultados foram obtidos com a ajuda de EONSim e sugerem que os algoritmos propostos produzem um ganho de ocupação de banda, que varia de 7 a 18% mais elevada do que a fornecida pelo tradicional algoritmo First Fit (FF). Tais algoritmos também proporcionam uma probabilidade de bloqueio, que é de 2 a 8% mais baixa do que na estratégia FF. Por outro lado, verifica-se que os algoritmos de melhor ocupação espectral utilizam um número médio de saltos até 16% mais elevado do que os necessários para os algoritmos de menor caminho, que não levam em conta a largura de banda de atribuição de canal.