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DYNAMIC ADAPTATION OF BANDWIDTH GRANULARITY FOR MULTIPATH ROUTING IN ELASTIC OPTICAL OFDM-BASED NETWORKS

Al-Tarawneh, Luae Abdul Fatah Barakat 01 May 2016 (has links)
In this research, we consider the impact of spectrum fragmentation in optical single-/multi-path routing transmission on the efficiency of the elastic optical networks. O-OFDM multicarrier transmission is a promising technique that makes it possible to choose just an adequate portion of available spectrum to satisfy the requested capacity. This involves focusing on the work to reduce the fragmentation effects by dynamically updating and controlling the minimum bandwidth allocation granularity. that serves the light path requests over multipath networks. We adopt linear and nonlinear dynamic mechanisms, which are denoted as LDAɡ and NLDAɡ that are proportional to the optical link/path bandwidth fragmentation status. Simulation results show that the minimum bandwidth granularity dynamic adaptation based on the optical path fragmentation status offers improved performance over fixed minimum bandwidth allocation granularity with respect to the bandwidth blocking probability, the throughput, the network bandwidth utilization and the number of path splitting.
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Priority realloc: um mecanismo para alocação de rotas e recursos em redes EON. / Priority realloc: um mecanismo para alocação de rotas e recursos em redes EON.

Dantas, Joana Sócrates 17 July 2015 (has links)
Backbone networks are responsible for long-haul data transport serving many clients with a large volume of data. Since long-haul data transport service must rely on a robust high capacity network the current technology broadly adopted by the industry is Wavelength Division Multiplexing (WDM). WDM networks enable one single ber to operate with multiple high capacity channels, drastically increasing the ber capacity. In WDM networks each channel is associated with an individual wavelength. Therefore a whole wavelength capacity is assigned to a connection, causing waste of bandwidth in case the connection bandwidth requirement is less than the channel total capacity. In the last half decade, Elastic Optical Networks (EON) have been proposed and developed based on the fexible use of the optical spectrum known as the exigrid. EONs are adaptable to clients requirements and may enhance optical networks performance. For these reasons, research community and data transport providers have been demonstrating increasingly high interest in EONs which are likely to replace WDM as the universally adopted technology in backbone networks in the near future. EONs have two characteristics that may limit its ecient resources use. The spectrum fragmentation, inherent to the dynamic EON operation, decrease the network capacity to assign resources to connection requests increasing network blocking probability. The spectrum fragmentation also intensifides the denial of service to higher rate request inducing service unfairness. Due to the fact EONs were just recently developed and proposed, the aforementioned issues were not yet extensively studied and solutions are still being proposed. Furthermore, EONs do not yet provide specific features as differentiated service mechanisms. Differentiated service strategies are important in backbone networks to guarantee client\'s diverse requirements in case of a network failure or the natural congestion and resources contention that may occur at some periods of time in a network. Impelled by the foregoing facts, this thesis objective is three-fold. By means of developing and proposing a mechanism for routing and resources assignment in EONs, we intend to provide differentiated service while decreasing fragmentation level and increasing service fairness. The mechanism proposed and explained in this thesis was tested in a EON simulation environment and performance results indicated that it promotes beneficial performance enhancements when compared to benchmark algorithms. / Redes backbone s~ao responsáveis pelo transporte de dados à longa distância que atendem a uma grande quantidade de clientes com um grande volume de dados. Como redes backbone devem basear-se em uma rede robusta e de alta capacidade, a tecnologia atual amplamente adotada pela indústria é Wavelength Division Multiplexing (WDM). Redes WDM permitem que uma única fibra opere com múltiplos canais de alta largura de banda, aumentando drasticamente a capacidade da fibra. Em redes WDMcada canal está associado a um comprimento de onda particular. Por conseguinte, toda capacidade do comprimento de onda é atribuída a uma única conexão, fazendo com que parte da largura de banda seja desperdiçada no caso em que a requisição de largura de banda da conexão seja menor do que a capacidade total do canal. A partir da metade da última década, as Redes Ópticas Elásticas (Elastic Optical Networks - EON) têm sido propostas e desenvolvidas com base no uso flexível do espectro óptico conhecido como flexigrid. EONs s~ao adaptáveis às requisições por banda dos clientes e podem, portanto, melhorar o desempenho das redes ópticas. Por estas razões, EONs têm recebido cada vez mais interesse dos meios de pesquisa e provedores de serviço e provavelmente substituirão WDM como a tecnologia universalmente adotada pela indústria em redes backbone. EONs têm duas características que podem limitar a utilização eficiente de recursos. A fragmentação do espectro, inerente à operação dinâmica das EONs, pode diminuir a capacidade da rede em distribuir recursos ao atender às solicitações por conexões aumentando a probabilidade de bloqueio na rede. A fragmentação do espectro também intensifica a negação de serviço a solicitações por taxa de transmissão mais elevada, gerando injustiça no serviço prestado. Como EONs foram desenvolvidas recentemente, respostas às questões acima mencionadas ainda estão sob estudo e soluções continuam sendo propostas na literatura. Além disso, EONs ainda não fornecem funções específicas como um mecanismo que proveja diferenciação de serviço. Estratégias de diferenciação de serviço são importantes em redes backbone para garantir os diversos requisitos dos clientes em caso de uma falha na rede ou do congestionamento e disputa por recursos que podem ocorrer em alguns períodos em uma rede. Impulsionada pelos fatos anteriormente mencionados, esta tese possui três objetivos. Através do desenvolvimento e proposta de um mecanismo de roteamento e atribuição de recursos para EONs, temos a intenção de disponibilizar diferenciação de serviço, diminuir o nível de fragmentação de espectro e aumentar a justiça na distribuição de serviços. O mecanismo proposto nesta tese foi testado em simulações de EONs. Resultados indicaram que o mecanismo proposto promove benefícios através do aprimoramento da performance de uma rede EON quando comparado com algoritmos de referência.
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Priority realloc: um mecanismo para alocação de rotas e recursos em redes EON. / Priority realloc: um mecanismo para alocação de rotas e recursos em redes EON.

Joana Sócrates Dantas 17 July 2015 (has links)
Backbone networks are responsible for long-haul data transport serving many clients with a large volume of data. Since long-haul data transport service must rely on a robust high capacity network the current technology broadly adopted by the industry is Wavelength Division Multiplexing (WDM). WDM networks enable one single ber to operate with multiple high capacity channels, drastically increasing the ber capacity. In WDM networks each channel is associated with an individual wavelength. Therefore a whole wavelength capacity is assigned to a connection, causing waste of bandwidth in case the connection bandwidth requirement is less than the channel total capacity. In the last half decade, Elastic Optical Networks (EON) have been proposed and developed based on the fexible use of the optical spectrum known as the exigrid. EONs are adaptable to clients requirements and may enhance optical networks performance. For these reasons, research community and data transport providers have been demonstrating increasingly high interest in EONs which are likely to replace WDM as the universally adopted technology in backbone networks in the near future. EONs have two characteristics that may limit its ecient resources use. The spectrum fragmentation, inherent to the dynamic EON operation, decrease the network capacity to assign resources to connection requests increasing network blocking probability. The spectrum fragmentation also intensifides the denial of service to higher rate request inducing service unfairness. Due to the fact EONs were just recently developed and proposed, the aforementioned issues were not yet extensively studied and solutions are still being proposed. Furthermore, EONs do not yet provide specific features as differentiated service mechanisms. Differentiated service strategies are important in backbone networks to guarantee client\'s diverse requirements in case of a network failure or the natural congestion and resources contention that may occur at some periods of time in a network. Impelled by the foregoing facts, this thesis objective is three-fold. By means of developing and proposing a mechanism for routing and resources assignment in EONs, we intend to provide differentiated service while decreasing fragmentation level and increasing service fairness. The mechanism proposed and explained in this thesis was tested in a EON simulation environment and performance results indicated that it promotes beneficial performance enhancements when compared to benchmark algorithms. / Redes backbone s~ao responsáveis pelo transporte de dados à longa distância que atendem a uma grande quantidade de clientes com um grande volume de dados. Como redes backbone devem basear-se em uma rede robusta e de alta capacidade, a tecnologia atual amplamente adotada pela indústria é Wavelength Division Multiplexing (WDM). Redes WDM permitem que uma única fibra opere com múltiplos canais de alta largura de banda, aumentando drasticamente a capacidade da fibra. Em redes WDMcada canal está associado a um comprimento de onda particular. Por conseguinte, toda capacidade do comprimento de onda é atribuída a uma única conexão, fazendo com que parte da largura de banda seja desperdiçada no caso em que a requisição de largura de banda da conexão seja menor do que a capacidade total do canal. A partir da metade da última década, as Redes Ópticas Elásticas (Elastic Optical Networks - EON) têm sido propostas e desenvolvidas com base no uso flexível do espectro óptico conhecido como flexigrid. EONs s~ao adaptáveis às requisições por banda dos clientes e podem, portanto, melhorar o desempenho das redes ópticas. Por estas razões, EONs têm recebido cada vez mais interesse dos meios de pesquisa e provedores de serviço e provavelmente substituirão WDM como a tecnologia universalmente adotada pela indústria em redes backbone. EONs têm duas características que podem limitar a utilização eficiente de recursos. A fragmentação do espectro, inerente à operação dinâmica das EONs, pode diminuir a capacidade da rede em distribuir recursos ao atender às solicitações por conexões aumentando a probabilidade de bloqueio na rede. A fragmentação do espectro também intensifica a negação de serviço a solicitações por taxa de transmissão mais elevada, gerando injustiça no serviço prestado. Como EONs foram desenvolvidas recentemente, respostas às questões acima mencionadas ainda estão sob estudo e soluções continuam sendo propostas na literatura. Além disso, EONs ainda não fornecem funções específicas como um mecanismo que proveja diferenciação de serviço. Estratégias de diferenciação de serviço são importantes em redes backbone para garantir os diversos requisitos dos clientes em caso de uma falha na rede ou do congestionamento e disputa por recursos que podem ocorrer em alguns períodos em uma rede. Impulsionada pelos fatos anteriormente mencionados, esta tese possui três objetivos. Através do desenvolvimento e proposta de um mecanismo de roteamento e atribuição de recursos para EONs, temos a intenção de disponibilizar diferenciação de serviço, diminuir o nível de fragmentação de espectro e aumentar a justiça na distribuição de serviços. O mecanismo proposto nesta tese foi testado em simulações de EONs. Resultados indicaram que o mecanismo proposto promove benefícios através do aprimoramento da performance de uma rede EON quando comparado com algoritmos de referência.
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Redes ópticas de transporte definidas por software com suporte à virtualização e operação autônoma com base em políticas / Software defined transport optical networks with support for virtualization and policy-based autonomic operation

Siqueira, Marcos Antonio de, 1978- 04 October 2015 (has links)
Orientador: Christian Rodolfo Esteve Rothenberg / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T08:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siqueira_MarcosAntoniode_D.pdf: 7263131 bytes, checksum: fad0f39a012c338503de664fbec8fe8c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Esta tese apresenta uma proposta de arquitetura para controle de redes ópticas de transporte que utiliza o paradigma de redes definidas por software, com suporte a operação autonômica com base em políticas. A arquitetura é constituída pelos seguintes pilares: (i) modelagem dos elementos de rede, incluindo suas interconexões, restrições, capacidades, entre outros, utilizando a linguagem YANG; (ii) composição dos modelos dos elementos de rede e suas relações em um modelo que representa a rede, suportando transformações para representação da rede como grafos de propriedades; e (iii) um modelo de políticas baseado em objetos associados ao grafo de propriedades da rede que viabiliza a operação autonômica do controlador. A proposta foi validada através de provas de conceito realizadas por simulações, protótipos e experimentos, incluindo casos de uso de segmentação e virtualização da rede óptica de transporte, aplicações SDN para ajuste de parâmetros operacionais da rede com base em políticas, bem como a operação autônoma do controlador SDN com auxílio de ferramentas de simulação com rotinas de planejamento automatizado / Abstract: This thesis proposes an architecture for optical transport networks control, using the software defined networking paradigm, with support for policy-based autonomic operation. The architecture is composed of three pillars: (i) modeling of network elements, its interconnections, constraints and capabilities using the YANG language; (ii) composition of the network element models and its interconnections forming a network model, supporting transformations for representing the network as property graphs; and (iii) a policy model based on objects associated to the network graph designed for allowing autonomic operation of the network controller. The proposal has been validated through a set of proofs of concept performed via simulations, prototypes and experiments, including use cases for optical transport network slicing and virtualization, SDN applications for policy-based operational parameters adjustment, and autonomic operation of the SDN controller assisted by simulation tools with routines for automated planning / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica
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O uso de metaheurísticas aplicadas ao problema de alocação de espectro e rota em redes ópticas elásticas

Gusmão , Renê Pereira de 31 July 2014 (has links)
Submitted by Fernando Souza (fernandoafsou@gmail.com) on 2017-08-21T11:30:58Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1795088 bytes, checksum: fb7c00f2437bd31139648401e67e1ad9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T11:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1795088 bytes, checksum: fb7c00f2437bd31139648401e67e1ad9 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work the problem of routing and route allocation (RSA) for elastic optical networks has been studied. This is similar to the problem of routing and wavelength allocation problem, the latter being characteristic routed optical networks in wavelengths. The problem RSA aims to allocate the least amount of resources to elastic optical network so it can cater to the maximum number of demands set out in customer traffic matrix. Besides the study of the problem, in this paper, two metaheuristics were implemented, which were the Iterated Local Search (ILS) and the Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP), which use SSA and LP-CA mathematical models in the local search phase. To implement metaheuristics and mathematical models, we used IBM ILOG CPLEX IDE. The results are presented in graphs, which showed that metaheuristics able to be efficient and competitive, with good quality solutions in an acceptable and even lower than the results presented by accurate modeling computational time. Finally, this paper presents a discussion of the advantages and limitations of this study, and presents directions for future work in this field of study. / Neste trabalho foi estudado o problema de roteamento e alocação de rota (RSA) em redes ópticas elásticas. Este é um problema similar ao problema de roteamento e alocação de comprimentos de onda, este último sendo característico em redes ópticas roteadas em comprimentos de onda. O problema RSA tem como objetivo atribuir a menor quantidade de recursos de uma rede óptica elástica de tal forma que consiga atender ao máximo número de demandas definidas na matriz de tráfego cliente. Além do estudo sobre o problema, neste trabalho foram implementadas duas metaheurísticas, sendo elas o Iterated Local Search (ILS) e o Greedy Randomized Adaptative Search Procedure (GRASP), as quais utilizam os modelos matemáticos SSA e LP-CA na fase de busca local. Para implementar os modelos matemáticos e metaheurísticas, foi utilizada a IDE IBM iLOG CPLEX. Os resultados obtidos são apresentados através de gráficos, os quais demonstraram que as metaheurísticas conseguiram ser eficientes e competitivas, apresentando soluções de boa qualidade em um tempo computacional aceitável e até menor que os resultados apresentados pelos modelos exatos. Por fim, este texto apresenta uma discussão sobre os diferenciais e limitações deste trabalho, e apresenta direcionamentos para trabalhos futuros neste campo de estudo.
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Sobrevivência em redes ópticas / Survivability in optical networks

Oliveira, Helder May Nunes da Silva, 1989- 26 August 2018 (has links)
Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T19:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_HelderMayNunesdaSilva_M.pdf: 2081314 bytes, checksum: 14db2ede39b2af222efaee8c560f6bcd (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Em redes ópticas, falhas em enlaces e nós causam perda maciça de dados, mesmo que por curtos períodos. Assim sendo, técnicas de proteção têm sido desenvolvidos para lidar com falhas. Essa dissertação apresenta dois estudos em sobrevivência em redes ópticas. O primeiro provê sobrevivência em redes ópticas wavelength-division multiplexing no contexto de rede de múltiplas camadas, IP/MPLS sobre OTN sobre DWDM. Investiga-se em qual camada da rede multicamada, deve-se prover sobrevivência. Utiliza-se um modelo de PLI nessa investigação. Resultados indicam que o uso de sinais mais baixos de proteção na camada OTN reduz o custo total, fazendo com que a proteção da camada OTN seja mais vantajosa do que a IP/MPLS ou camada DWDM. A dissertação apresenta também estudo sobre sobrevivência em redes ópticas elásticas. São propostos algoritmos de sobrevivência baseados em p-cycles FIPP para uma única falha e duas falhas na rede. Resultados apontam que os algoritmos podem fornecer 100% de proteção, com baixo custo para redes com alta conectividade / Abstract: In optical networks, faults in links and nodes cause massive data loss, even for short periods. Thus, protection techniques have been developed to deal with failures. This dissertation present two studies in optical networks for survivability. The first one provides survivability in optical wavelength-division multiplexing networks in the context of multi-layer network. This work have investigated in which layer of the multilayer network should provide survivability. We Used a model of ILP in this investigation. Results indicate that the use of lower signals in the OTN protection layer reduces the overall cost, making the OTN protection layer more advantageous than the IP/MPLS or DWDM layer. The dissertation also presents study on survivability in elastic optical networks. Algorithms based on survivability FIPP p-cycles for a single fault and two faults on the network are proposed. Results indicate that algorithms can provide 100% protection, with low cost for networks with high connectivity / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação
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Partial Destination Resolution in Multicast Elastic Optical Networks: A Mixed-Integer Linear Programming Approach

Rush, Andrew J. 10 August 2016 (has links)
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Avaliação de desempenho de redes ópticas elásticas com políticas híbridas de alocação de espectro

Santos, Wilson Carvalho Ferreira dos January 2016 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do Nascimento / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2016. / A crescente multiplicidade de serviços e a demanda por altas taxas de transmissão e de tráfego na rede fizeram das Redes Ópticas um recurso essencial no mundo contemporâneo. Recentemente, o advento das Redes Ópticas Elásticas (EON) permitiu que os dados sejam transportados em longas distâncias, fornecendo largura de banda e taxas de dados flexíveis, com base na tecnologia de Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM). Nos últimos anos, muitos esforços têm se concentrado na análise de desempenho dessas redes em vários cenários, entre os quais se destacam as variações de tipos de formato de modulação, de algoritmos de roteamento e alocação de espectro e de características nos tipos de serviços. A avaliação de tais cenários mostrou que diferentes tipos de serviço e diferentes estratégias de gerenciamentolevam a níveis muito díspares de desempenho entre serviços. Dessa forma, o objetivo desse trabalho é avaliar políticas híbridas de alocação de espectro, em termos de largura de faixa e taxa de bits, em cenários com compartilhamento dos recursos, de forma a analisar as diferenças de desempenho entre serviços e, assim, o nível de Qualidade de Serviço (QoS). As métricas adotadas para o trabalho são: (i) a probabilidade de bloqueio intraserviço e (ii) a probabilidade de bloqueio geral da rede e os resultados apresentados com a implantação de políticas híbridas permitiu obter fairness em EON. / The increasing amount of services and the demand for high transmission rates and network traffic, turn the Optical Networks as an essential resource in the contemporary world. Recently, the advent of Elastic Optical Networks (EON) allowed data transportation over long distances, providing flexible bandwidth and flexible data rates, based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technology. In recent years, many efforts have been made to analyse the performance of these networks in a great amount of scenarios, considering the variation of modulation formats, the variation of routing and spectrum assignment algorithms and the variation of service characteristics. The evaluation of such scenarios has shown that different kind of services and different management strategies lead to different levels of service performance. Therefore, the aim of this work is to evaluate hybrid policies for spectrum assignment, considering bandwidth and bit rate in a scenario where the network resources are shared, in order to analise the differences of performance among service types and than the level of Quality of Service (QoS). The adopted metrics are: (i) the intraservice blocking probability and (ii) the general blocking probability and the results presented to the deployment of hybrid policies yielded fairness in EON.
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Análise de desempenho em redes ópticas elásticas operando com algoritmos para alocação eficiente de espectro

Deffert, Mauricio Antonio January 2017 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do Nascimento / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2016. / As redes ópticas são fundamentais para o transporte de informação, que sofrem um rápido crescimento nos dias atuais. Com o advento de novos serviços, redes sociais, diversos equipamentos conectados, tráfego multimídia, vídeo sob demanda, entre outros, o tráfego de informações tem crescido e as Redes Ópticas têm tido um papel de transporte muito importante garantindo a qualidade dos serviços oferecidos. A tecnologia das redes ópticas elásticas (Elastic Optical Networks (EON)s), trazem novas pesquisas para uma melhor otimização de largura de banda no espectro óptico. O estudo tem a finalidade de avaliar, com o uso de simulação, três novos algoritmos de melhor ocupação espectral desenvolvidos neste trabalho, comparados com o algoritmo First Fit (FF) existente na literatura, em termos de tipos de serviços e número de rotas, utilizando duas topologias físicas distintas. Com os algoritmos de melhor ocupação espectral, será realizada a atribuição de serviços e a organização de todos os espaços (slots) da banda C de 4,4 THz, permitindo um melhor aproveitamento e flexibilidade do espectro total, pois o mesmo apresenta espaços não contíguos de largura de banda ao longo do tempo, gerando a Probabilidade de Bloqueio (Blocking Probability (PB)) e a fragmentação da rede óptica. Os algoritmos propostos apresentaram melhores resultados comparados com o algoritmo FF. / The Optical Networks are fundamental for the transport of information, which are experiencing rapid growth in the present days. With the advent of new services, social networks, several connected equipment, multimedia traffic, video on demand, among others, information traffic has grown and the Optical Networks have played a very important transport role guaranteeing the quality of services offered. The technology of elastic optical networks (EON), bring new research for a better optimization of bandwidth in the optical spectrum. The purpose of this study was to evaluate the use of simulation in three new spectral optimization algorithms developed in this work, compared to the First Fit algorithm existing in the literature, in terms of service types and number of routes, using two different physical topologies. With the algorithms of better spectral occupation, the assignment of services and the organization of all slots of the C band of 4.4 THz will be realized, allowing a better utilization and flexibility of the total spectrum, since the same presents uncontiguous bandwidth spaces over time, generating the Blocking Probability and the fragmentation of the optical network. The proposed algorithms presented better results compared to the First Fit algorithm.
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Roteamento e alocação de espectro em redes ópticas elásticas / Routing and spectrum assignment in elastic optical networks

Moura, Pedro Mesquita, 1989- 27 August 2018 (has links)
Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T20:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_PedroMesquita_M.pdf: 2113385 bytes, checksum: 1ba529be35f0f2fbcb95f91c01acfa29 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As redes ópticas com multiplexação por comprimento de onda empregam uma grade fixa de divisão do espectro, dividindo-o em grandes faixas com alta capacidade de transmissão. Apesar de este esquema atingir altas velocidades de até 100Gb/s atualmente, a demanda de tráfego está cada vez maior e novas soluções são propostas como futuro das redes ópticas. A divisão do espectro em grandes faixas pode gerar problemas de falta de flexibilidade, onde requisições com baixas demandas de tráfego subutilizam comprimentos de onda. Nesse contexto as redes ópticas elásticas emergem, buscando flexibilizar a alocação do espectro utilizando alta granularidade na divisão do espectro, de modo que as conexões utilizem tipicamente vários slots, que são a unidade de alocação de redes ópticas elásticas. Utilizando-se da tecnologia de Multiplexação por Divisão de Frequências Ortogonais (OFDM), é possível fazer com que os slots adjacentes se sobreponham ortogonalmente, sem interferência, atingindo alta eficiência de utilização do espectro. O roteamento e alocação de espectro surge neste contexto com o objetivo de alocar rotas nas redes ópticas elásticas, necessitando caminhos na rede que possuam espectro suficiente para acomodar a demanda de tráfego, e a fim de manter o sinal no domínio óptico e evitar a custosa operação de conversão opto eletrônica, é necessário manter a mesma porção do espectro alocada em todos os enlaces do caminho, problema denominado de restrição de continuidade do espectro. Os slots devem ser também adjacentes para que estes se sobreponham utilizando OFDM, problema chamado de restrição de contiguidade do espectro. Esta dissertação investiga o problema roteamento e alocação de espectro e propõe algoritmos que melhoram características da rede, como qualidade de serviço, custo operacional e eficiência energética / Abstract: Wavelength division multiplexing optical networks employ fixed grid for spectrum, with high capacity transmission slots. Although this division allows high speeds of up to 100Gbps nowadays, the traffic demand grows each year and new solutions are needed in optical networks. The high capacity fixed grid can produce problems like the sub utilization of wavelengths by requests with lower traffic demand than their capacity. In this context the elastic optical networks emerged, allowing flexible division of spectrum, in a way that connections allocate several slots, the unit of spectrum of elastic optical networks. Together with Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), it is possible to orthogonally overlap adjacent slots, without interference, achieving higher spectrum efficiency. The routing and spectrum assignment problem aims to allocate routes and spectrum in elastic optical networks, finding for paths with enough spectrum to accommodate the traffic demand. In order to avoid the costly optoelectronic signal conversion, it is necessary to allocate the same portion of spectrum in each link of the path, problem called spectrum continuity constraint. The slots must also be allocated contiguously, in order to the overlapping with OFDM be effective, problem called spectrum contiguity constraint. This work investigate the routing and spectrum assignment problem and proposes algorithms to improve network characteristics such as quality of service, operational expenditure and energy efficiency / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

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