Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2847_DissertacaoMestradoMarcelodeOliveiraLima.pdf: 1008989 bytes, checksum: e772da2767635cb4f2452b9ac0cabc9f (MD5) Previous issue date: 2010-07-26 / Este trabalho apresenta uma metodologia para o projeto físico e lógico de redes ópticas de comunicação com topologia em malhas hierárquicas. São determinadas as topologias lógica e física, além do roteamento e designação de comprimentos de onda, em função da localização geográfica dos nós da rede. A metodologia proposta consiste em três etapas que integram uma meta-heurística, inferência estatística e um modelo de programação linear inteira-mista. Na primeira um algoritmo genético define a estrutura hierárquica da rede óptica. Em seguida, um procedimento estatístico obtem estimativas para parâmetros de interesse que serão usados para definir critérios de qualidade para o projeto, limitando as variáveis do modelo de programação matemática resolvido na última etapa. São apresentados resultados de experimentos com o objetivo de validar a eficiência desta formulação quanto ao desempenho computacional e também com relação à qualidade das soluções, tendo como base de comparação limitantes inferiores para as métricas a serem otimizadas.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3842_DissertacaoMestradoFabiodeOliveiraLima.pdf: 1220610 bytes, checksum: 2d4a049cb0924bf5fd93caec483023c3 (MD5) Previous issue date: 2010-05-10 / Este trabalho apresenta um novo modelo de programação linear inteira-mista para o projeto de redes ópticas de comunicação. Trata-se de uma modelagem ampla, que engloba o projeto das topologias lógica e física da rede, o roteamento das demandas de tráfego, além do roteamento e alocação de comprimento de onda. A formulação suporta múltiplas ligações entre cada par de nós da rede, seja na topologia física ou lógica. Em sua versão básica, o modelo minimiza os custos de instalação da rede física e o custo de operação da rede projetada. No entanto, sua formulação permite que sejam exploradas diversas métricas, como o congestionamento da rede, que foi utilizado para comparação com resultados da literatura. Neste trabalho são apresentados resultados de experimentos com o objetivo de validar a eficiência desta formulação com relação à qualidade das soluções e desempenho computacional de trabalhos anteriores sobre o mesmo assunto. Também é apresentada uma nova forma de se obter limites inferiores para o congestionamento, com custo computacional muito pequeno, cuja eficiência contrasta com as opções encontradas na literatura.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3863_DissertacaoMestradoRenatoSilvaRocha.pdf: 542878 bytes, checksum: 3fb02c2976db82cfae513f7276736e58 (MD5) Previous issue date: 2011-01-14 / Este trabalho apresenta uma análise de desempenho de redes ópticas com topologia em anéis hierárquicos baseada em dois parâmetros: a probabilidade de bloqueio e o custo. Para a análise do primeiro, utiliza-se um simulador de eventos discretos, o SEDRO. Enquanto que para o segundo, são explicados e utilizados dois modelos diferentes de forma a comparar a tendência apresentada por cada um e avaliar a influência da variação de alguns parâmetros da rede. São apresentados também os resultados dessa simulação para a análise das redes sobre diversos aspectos, como número de super nós e de comprimentos de onda. Dessa forma é possível analisar os modelos utilizados, para redes de diferentes tamanhos e configurações. A viabilidade da rede, o custo e o impacto da variação dos parâmetros de redes também são avaliados.

Submitted by Priscila Oliveira (priscila.b.oliveira@ufes.br) on 2016-07-12T15:43:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DissertacaoMestradoMarcelodeOliveiraLima.pdf: 1008989 bytes, checksum: e772da2767635cb4f2452b9ac0cabc9f (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-08-11T17:48:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DissertacaoMestradoMarcelodeOliveiraLima.pdf: 1008989 bytes, checksum: e772da2767635cb4f2452b9ac0cabc9f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T17:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DissertacaoMestradoMarcelodeOliveiraLima.pdf: 1008989 bytes, checksum: e772da2767635cb4f2452b9ac0cabc9f (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia para o projeto físico e lógico de redes ópticas de comunicação com topologia em malhas hierárquicas. São determinadas as topologias lógica e física, além do roteamento e designação de comprimentos de onda, em função da localização geográfica dos nós da rede. A metodologia proposta consiste em três etapas que integram uma meta-heurística, inferência estatística e um modelo de programação linear inteira-mista. Na primeira um algoritmo genético define a estrutura hierárquica da rede óptica. Em seguida, um procedimento estatístico obtem estimativas para parâmetros de interesse que serão usados para definir critérios de qualidade para o projeto, limitando as variáveis do modelo de programação matemática resolvido na última etapa. São apresentados resultados de experimentos com o objetivo de validar a eficiência desta formulação quanto ao desempenho computacional e também com relação à qualidade das soluções, tendo como base de comparação limitantes inferiores para as métricas a serem otimizadas. / In this work we present a methodology for logical and physical design of optical networks based on mesh hierarchical topologies. The proposed method can, simultaneously, design the logical and physical topologies, and perform routing and wavelength assignment. It is based on three steps: the metaheuristics, the statistical inference and the model of mixed-integer linear programming. The first one genetic algorithm defines the hierarchical structure of the optical network. Then, a statistical procedure to obtain estimate parameters of interest that will be used to define quality criteria for the project, limiting the model variables for the mathematical programming. We present experimental results in order to validate the efficiency of this formulation on the computational performance and also regarding the quality of solutions, based on comparison of lower bounds for the metrics to be optimized.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4746_Bruno Coutinho.pdf: 9863987 bytes, checksum: 27c0d73edf4d83f11c3ada23db972399 (MD5) Previous issue date: 2016-04-08 / Os sistemas ópticos coerentes aparecem como uma alternativa eficiente na implementação de redes ópticas de transporte para altas taxas de transmissão, trazendo como vantagem principal uma maior eficiência espectral na propagação das informações, já que considera o conjunto intensidade e fase do sinal óptico na detecção dos dados transmitidos pela rede. Através do uso desta característica coerente do sinal óptico, juntamente com técnicas de processamento digital de sinais, é possível alcançar taxas da ordem de 100 Gb/s, ou até maiores, em redes backbones. Contudo, com o aumento da velocidade de transmissão, o cuidado criterioso com os efeitos lineares e não-lineares de camada física sobre os sinais ópticos é necessário, para que o grau de degradação na qualidade de transmissão, ao longo do caminho óptico, não fique abaixo dos limites aceitáveis. Simulações já são realizadas e descritas na literatura com o objetivo de mensurar essa qualidade de transmissão para um enlace (ponto-a-ponto), ou seja, considerando apenas o percurso entre um nó transmissor e seu respectivo nó receptor adjacente. Porém, um caminho óptico ou rota pode possuir dois ou mais enlaces intercalados por nós de comutação. Assim, a questão utilizada como direcionador desta pesquisa foi: como estender as simulações de um único enlace para a simulação de camada física no contexto de redes? Por isso, neste trabalho foi proposta uma metodologia de integração das camadas física e de rede, com o intuito de permitir a análise da degradação sofrida por sinais ópticos co-propagantes e duplamente polarizados, levando em consideração suas propagações por suas rotas ópticas, passando por um ou mais nós de comutação. Com esta técnica foi possível verificar a qualidade de transmissão dos vários canais ópticos, ao final da recepção, no contexto de redes ópticas de transporte.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6961_1.pdf: 1602514 bytes, checksum: d3a1132dbb565fa8d43da6001ea39402 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Esta dissertação demonstra um novo algoritmo de roteamento dinâmico para redes ópticas transparentes baseado nas penalidades da camada física, como o acúmulo de ruído nos amplificadores, a saturação do ganho dos amplificadores e as perdas nos dispositivos ao longo do caminho óptico. A métrica do algoritmo proposto é baseada no cálculo da figura de ruído utilizando-se a formulação bastante conhecida para cascateamento de elementos no caminho óptico. A conversão de comprimentos de onda não é permitida na rede e a alocação dos comprimentos de onda é baseada no algoritmo de First-Fit. Para uma dada chamada o algoritmo atribui o primeiro comprimento de onda disponível e calcula a melhor rota (menor figura de ruído) usando um algoritmo de Dijkstra modificado com a figura de ruído como função custo. Após o cálculo da figura de ruído do caminho óptico a taxa de erro de bit (BER) é determinada. O novo algoritmo bloqueia uma chamada se não existir um comprimento de onda disponível ou se a BER estiver acima do limite pré-definido, o que garante uma qualidade de serviço para o funcionamento da rede. Os resultados de simulações para um tráfego dinâmico numa rede em malha hipotética são apresentados em termos da probabilidade de bloqueio em função da carga da rede e das características dos amplificadores. Mostra-se que o algoritmo proposto é melhor do que o algoritmo de roteamento de menor caminho. O algoritmo é estendido para as redes multifibras

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Submitted by Kleber Silva (kleberbs@ufba.br) on 2017-05-31T19:32:11Z No. of bitstreams: 1 Tese - Gilvan Durães.pdf: 4300512 bytes, checksum: 50f96ae437dbb54d3c59fa128e727c3b (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-06T14:43:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Gilvan Durães.pdf: 4300512 bytes, checksum: 50f96ae437dbb54d3c59fa128e727c3b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T14:43:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Gilvan Durães.pdf: 4300512 bytes, checksum: 50f96ae437dbb54d3c59fa128e727c3b (MD5) / Nas redes ópticas translúcidas é possível regenerar o sinal óptico ao longo de uma rota visando restaurar a sua qualidade inicial. Atualmente, considerando-se as limitações de alcance da tecnologia de transmissão por fibra óptica, apenas esse tipo de rede óptica pode compor os backbones de longa distância da Internet. Nos últimos anos, o problema de roteamento e a alocação de comprimento de onda em redes ópticas, conhecido como Routing and Wavelength Assignment tem sido estudado levando em consideração as degradações da camada física óptica, especialmente em redes ópticas translúcidas. No entanto, a literatura é escassa no que diz respeito a algoritmos de roteamento com múltiplas restrições. O objetivo deste trabalho é propor uma nova estratégia de roteamento multirrestritivo para as redes ópticas translúcidas. A evolução da proposta é formada por estratégias pioneiras de roteamento em redes ópticas translúcidas. Este trabalho estende o problema da escolha da menor rota para o caso das redes ópticas translúcidas. Considerando este problema, são propostas novas estratégia de roteamento óptico. Uma dessas estratégias é chamada Best Translucent Shortest Lightpath (BSTL), a qual considera uma restrição por enlace óptico. Além de resolver uma deficiência típica dos atuais algoritmos de roteamento de menor caminho propostos para as redes ópticas translúcidas, a estratégia BSTL caracteriza-se por ser adaptativa e ciente das limitações da camada física óptica. O algoritmo BSTL é comparado com outros algoritmos propostos na literatura, em termos de utilização da rede, probabilidade de bloqueio e justiça no atendimento das requisições. Em todos os cenários avaliados, o algoritmo BSTL apresentou um melhor desempenho. Esta tese apresenta uma nova abordagem de roteamento multirrestritivo para as redes ópticas translúcidas, ciente tanto das restrições relacionadas ao enlace óptico, como das restrições relacionadas ao comprimento de onda e ao nó óptico ao mesmo tempo. Considerando esta abordagem são propostos dois novos algoritmos de roteamento multirrestritivo, chamados Offline Multi-Restricted Routing (Off-MRR) e Multi-Restricted Routing (MRR). Os algoritmos propostos são comparados entre si, em termos de probabilidade de bloqueio, utilização da rede e tempo de execução. O Off-MRR apresentou um melhor desempenho em termos de tempo de execução, enquanto que o MRR alcançou um melhor desempenho em termos de probabilidade de bloqueio, em todos cenários avaliados

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-11-25T16:46:09Z No. of bitstreams: 1 2015_TiagoCarneiroDeLima.pdf: 1670349 bytes, checksum: 763194bab62f915e103eedd34252d14a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-25T13:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_TiagoCarneiroDeLima.pdf: 1670349 bytes, checksum: 763194bab62f915e103eedd34252d14a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T13:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_TiagoCarneiroDeLima.pdf: 1670349 bytes, checksum: 763194bab62f915e103eedd34252d14a (MD5) / Este trabalho avalia o impacto de transceptores de taxa de código variável em redes WDM sem compensação óptica de dispersão cromática e com espaçamento de 50 GHz entre canais na banda-C. A análise quantitativa baseou-se em três topologias representativas - redes alemã, europeia e americana - com respeito ao custo, à capacidade e à sobrevivência. O canal óptico foi modelado de acordo com os parâmetros de transmissão amplificada sobre fibra monomodo padrão, limitado essencialmente pelo ruído de emissão espontânea amplificada e pela interferência não-linear do efeito Kerr. O modelo analítico de ruído Gaussiano branco aditivo - modelo GN - e alguns fundamentos de teoria da informação foram utilizados para avaliar o alcance transparente de sistemas ópticos com modulação multinível, com multiplexação de polarização e codificação de canal ideal. Dois cenários hipotéticos de transmissão com modulação codificada foram considerados: um com tecnologia de transmissão mais conservadora, e outro com hipóteses mais agressivas. Verificou-se que os transceptores de taxa de código variável - comparados com os transceptores de taxa de código fixa operando a 100 Gb/s, 200 Gb/s e 400 Gb/s - possibilitam reduções de custo de até 52% em termos de quantidade média de transceptores por conexão, e de até 50% em termos de ocupação média de canais por conexão, dependendo do tipo de topologia, do cenário de transmissão e da taxa de transmissão líquida dos transceptores. Mostrou-se ainda que estes transceptores permitem o projeto de redes com habilidade de sobrevivência com o conceito de proteção suave. Esta técnica permite o projeto de rotas de proteção sem a necessidade de regeneração, sob penalidades de capacidade menores que 25%, em média. / This work evaluates the impact of variable-code-rate transceivers in WDM networks with uncompensated transmission and with 50-GHz-spaced channels in the C-band. The quantitative analysis was based on three representative topologies - German, European and American networks - in terms of cost, capacity and survivability. The optical channel was modeled in accordance with parameters of amplified transmission over standard single mode fiber, essencially limited by amplified spontaneous emission noise and by nonlinear interference due to the Kerr effect. The analytical model of additive white Gaussian noise - GN model - and some fundamentals of information theory were employed to assess the reach-versus-data-rate trade-off of optical systems with multilevel modulation, polarization multiplexing and ideal channel co- ding. Two hypothetical scenarios of coded modulated transmission were considered: one with a more conservative technology, and other with a more aggressive hypothesis. It was verified that variable-code-rate transceivers - compared to the fixed-code-rate transceivers operating at 100 Gb/s, 200 Gb/s and 400 Gb/s - allow cost savings up to 52% in terms of average number of transceivers per connection, and up to 50% in terms of average occupancy of channels per connection. It was also shown that these transceivers enable the design of resilient networks based on the concept of soft protection. This technique allows the design of protection paths without the requirement of regeneration, at capacity penalties lower than 25%, in average.