[pt] A indústria das comunicações tem passado nos últimos anos, mundialmente, por profundas transformações. A Internet é a responsável pela maior destas transformações. Com o advento da Internet, existe a necessidade de uma banda de transmissão maior para o tráfego de dados. Para resolver esse problema, surgiu o conceito de redes ópticas e a multiplexação no domínio do comprimento de onda. Entretanto, isso criou um outro problema: o roteamento dos pacotes. A maior parte das redes de comunicação hoje em dia, ainda possui muitos sinais eletrônicos, o que significa que os sinais ópticos precisam ser convertidos em elétricos para serem ampliados, regenerados ou roteados e, depois, reconvertidos para ópticos. Isso acaba gerando atrasos na transmissão dos sinais e um gargalo nas redes ópticas. Para minimizar este problema, vários algoritmos foram criados. Apegando-se a tais fatos, este estudo explora o tema para implementar um algoritmo de enumeração recursiva, que tem como objetivo alocação de comprimentos em redes ópticas, visando minimizar o custo total de transmissão. Esse algoritmo foi testado e comparado com o algoritmo de programação linear, que fornece a solução ótima. / [en] The communication industry was passing in lastest years by great transformations in world. Internet is the mainly responsable for that, because there is the necessity of a large band to data transmission. The optical networks concept and wavelength division multiplexing technology were arised in order to solve this problem. However, this created another problem: the packet routing. The major part of communications networks still has electronics signals. This means that the optical signals have to be converted into electrical signals to be amplified, regenerated and routed and later recovered into optical. This implies in a delay on the data transmission and creates a bottleneck in the optical networks. Some algorithms have been created to minimize this problem. This dissertation has tried to develop an algorithm to solve RWA (routing and wavelength assignment) problems, aiming at the minimum total cost to transmitt datas. This algorithm was tested and compared with the linear program algorithm that gives the optimal solution to RWA problem.

[pt] Redes ópticas convencionais exigem conversão eletro-óptica em cada nó para roteamento adequado dos pacotes. Adicionalmente, recursos de gerenciamento relevantes são requisitados para auxiliar o roteamento. Neste trabalho, inteligência e funcionalidade são introduzidas na camada física de redes ópticas com topologia em malha de modo a prover um esquema eficiente de roteamento de portadoras ópticas e endereçamento de pacotes. No arranjo apresentado ocorre que: (a) nenhuma conversão optoeletrônica (O/E/O) torna-se necessária, exceto nos nós fonte e destinação; (b). recursos de gerenciamento são praticamente dispensados na camada física. Ao representar a rede por grafos, critérios de custo mínimo são atingidos. Em seguida, utilizam-se algoritmos que, em consonância com os custos mínimos, levam ao roteamento. A conectividade desejada é então introduzida, com os algoritmos seguindo a técnica de reutilização de capacidade dentro um mesmo comprimento de onda. Desta forma, os caminhos de luz são determinados englobando todos os pares de nós da rede. Chamamos este arranjo de SWRA (Smart Wavelength Routing Assignment) dado que cada portadora segue de forma passiva seu exato caminho na rede. A implicação é a sensível redução nos custos, tanto pelo lado dos conversores O/E/O, bem como pelo lado do gerenciamento da rede. Demonstra-se que este arranjo pode estar sujeito a colisão de dados em uma mesma portadora. Uma solução é apresentada pela introdução de buffers elétricos de baixo custo, dimensionados através de ferramentas estatísticas. / [en] In conventional optical networks, optoelectronic conversions are needed in each node for the sake of a proper packet routing. Simultaneously, intensive managing resources should be allocated to accomplish the routing task. The correct introduction of intelligence and functionality within the network physical layer may lead to some advantages over conventional networks. Two advantages are worthwhile be mentioning (a)-no optoelectronic conversions (O/E/O) are needed, except for the source and destination nodes, and (b)-management resources are practically unnecessary within the physical layer. As the network uses a graph representation, it is possible to reach minimal cost criteria. Next, coping with the minimal cost, suitable algorithms are used for proper wavelength routing. The desired connectivity is introduced, and the algorithms will lead to the technique of capacity reuse within the wavelength. In this way, light-paths are obtained, linking all network node pairs. We called this arrangement as SWRA (Smart Wavelength Routing Assignment), since within the network each wavelength follows its precise path in a passive way. The result appears as a significant cost reduction, which reflects the lack of O/E/O converters and on the use of less management gear. However, this arrangement may suffer occasional data collision within any wavelength. Hence, a solution to avoid this impairment is presented and described, using low-cost electric buffers. Additionally, the statistical evaluation of those buffers is supplied. / [es] Redes ópticas convencionales exigen conversión eletro- óptica en cada nodo para un adequado ruteamiento de los paquetes. Adicionalmente, se necesitan recursos relevantes de gerenciamiento para auxiliar el ruteamiento. En este trabajo, inteligencia y funcionalidad son introducidas en la camada física de redes ópticas con topología en malla a fin de proporcionar un esquema eficiente de roteamiento de portadoras ópticas y direccionamiento de paquetes. En el arreglo presentado sucede que: (a) no es necesaria ninguna conversión optoeletrónica (O/E/O), excepto en los nodos fuente y destino; (b). recursos de gerenciamiento son prácticamente dispensados en la camada física. Al representar la rede por grafos, es posible alcanzar criterios de costo mínimo. Enseguida, se utilizan algoritmos que, en consonancia con los costos mínimos, conducen al roteamiento. La conectividad deseada se introduce con los algoritmos siguiendo la técnica de reutilización de la capacidad dentro de la misma longitud de onda. De esta forma, los caminos de luz se determinan englobando todos los pares de nodos de la red. Este arreglo se denomina SWRA (Smart Wavelength Routing Asignment) dado que cada portadora sigue de forma pasiva su exacto camiño en la red. La implicación de este procedimento es uma sensible reducción de los costos, tanto por el lado de los conversores O/E/O, así como por el lado del gerenciamiento de la red. Se demuestra que este arreglo puede estar sujeto a colisión de dados en una misma portadora. Se presenta una solución introduciendo buffers eléctricos de bajo costo, dimensionados a través de herramientas estadísticas.