Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-08-17T14:01:10Z No. of bitstreams: 1 2016_LéiaSousadeSousa.pdf: 1916005 bytes, checksum: 3fdb04962d163e982b592e270c325ae6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-24T11:53:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LéiaSousadeSousa.pdf: 1916005 bytes, checksum: 3fdb04962d163e982b592e270c325ae6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-24T11:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LéiaSousadeSousa.pdf: 1916005 bytes, checksum: 3fdb04962d163e982b592e270c325ae6 (MD5) / A tecnologia das redes ópticas elásticas, EON (do inglês, Elastic Optical Networks), fornece as condições necessárias para o atendimento de múltiplas transferências de dados em massa, MBDT (do inglês, Multiple Bulk Data Transfer), por ser capaz de alocar circuitos ópticos dinâmicos e flexíveis adaptando-se às demandas. Este trabalho propõe soluções de alocação de circuitos em redes ópticas elásticas que são cientes das idiossincrasias das MBDTs em um cenário de ressincronização de bases de dados em redes que interconectam centros de dados. Os resultados obtidos mostram que soluções cientes da aplicação estabelecem três vezes mais atendimentos bem sucedidos de MBDTs em comparação com soluções convencionais. Além disso, o escalonamento dinâmico de requisições de aplicações dessa natureza permite que a aceitação continue ocorrendo quando o tráfego aumenta. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Elastic Optical Networks technology (EON) provides the necessary infrastructure to cope with Multiple Bulk Data Transfer (MBDT), being able to allocate dynamic and flexible optical circuits adapting itself to the demands. This work proposes solutions to circuit allocation in EON that are aware of the idiosyncrasies of MBDTs in a scenario of databases resynchronization in networks which interconnect data centers. The results obtained shows that the application-aware solutions establish up to three times more successful MBDTs calls if compared to conventional solutions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-03-21T17:45:15Z No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-28T19:21:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / A tecnologia de redes ópticas elásticas surge como uma solução promissora para o futuro da transmissão óptica de alta velocidade. Suas características proporcionam uma flexibilidade e escalabilidade superior na alocação de espectro para os diversos serviços emergentes acompanhando a crescente demanda do tráfego da Internet. Em redes ópticas elásticas as demandas de tráfego são transmitidas usando um número arbitrário de subportadoras OFDM, e um nível de modulação adequado, levando em conta a distância de transmissão. Esta dissertação descreve as principais características do paradigma de redes ópticas elásticas, apresenta as principais linhas de pesquisa encontradas na literatura e propõe soluções para o problema de roteamento e atribuição de espectro com modulação adaptativa (Routing, Modulation Level, and Spectrum Allocation - RMLSA) que visam potencializar o uso da modulação adaptativa com roteamento em múltiplos saltos para o cenário dinâmico de tráfego. Dentre as soluções propostas destacam-se (i) uma abordagem RMLSA que procura realizar a maior quantidade de agregação de tráfego possível usando os níveis de modulação mais altos da rede e (ii) a criação de um esquema de modulação adaptativa, acoplável a qualquer algoritmo RSA, que viabiliza o roteamento do tráfego através de múltiplos saltos na topologia virtual. Os resultados obtidos apresentam uma redução significativa na taxa de bloqueio para diversas soluções RSA da literatura sem comprometer a utilização dos recursos na rede. / The elastic optical networks technology emerges as a promising solution for the future of high-speed optical transmission. It provides flexibility and superior capability in spectrum allocation for the various emerging services along the increasing demand of Internet traffic. In Elastic Optical Networks the traffic demands are transmitted using an arbitrary number of OFDM sub carriers, and a suitable modulation level, taking into consideration the transmission distance. This dissertation describes the main characteristics of the Elastic Optical Network paradigm, presents the main areas of research in the literature and proposes solutions that solve the Routing, Level Modulation, and Spectrum Allocation (RMLSA) problem which seeks enhancing the use of adaptive modulation with multihop routing in the dynamic traffic scenario. Among the solutions developed stands out (i) an RMLSA approach that seeks to achieve the greatest possible amount of traffic grooming using the highest modulation levels in network and (ii) the creation of an adaptive modulation scheme, that work along with any RSA algorithm, that enables the multihop routing traffic. The results showed an important reduction in blocking rate for various RSA approaches from the literature without compromising the use of resources in the network.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-15T21:31:18Z No. of bitstreams: 1 2018_KaioAlexandredaSilva.pdf: 2474554 bytes, checksum: 88a0b31b510e4d312f7845227dd04f26 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-27T18:28:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_KaioAlexandredaSilva.pdf: 2474554 bytes, checksum: 88a0b31b510e4d312f7845227dd04f26 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_KaioAlexandredaSilva.pdf: 2474554 bytes, checksum: 88a0b31b510e4d312f7845227dd04f26 (MD5) Previous issue date: 2018-08-15 / O crescimento emergente do tráfego da Internet e a necessidade do aumento no desempenho das tecnologias de transmissão em fibra óptica fazem com que a rigidez das tecnologias de redes Wavelength Division Multiplexing (WDM) tradicionais não acomode as novas demandas, pois impõe taxas fixas para as transmissões, o que leva a redução da eficiência na utilização dos recursos da rede. O conceito de Elastic Optical Network (EON) surge como solução na literatura, por prover taxas de transmissões flexíveis que se adaptam às demandas. Nas Redes Ópticas Elásticas, Elastic Optical Network (EON), caminhos ópticos podem ser estabelecidos no momento da chegada de uma requisição ajustando-se da melhor forma à capacidade requerida, o que leva a criação de canais com largura de banda variada na rede. O processo de chegadas e partidas de requisições gera a fragmentação do espectro disponível, o que leva a uma distribuição não contínua de porções ociosas do espectro, resultando na diminuição das oportunidades de reutilização dos recursos de transmissão da rede. Esta dissertação discute o conceito de fragmentação de espectro em EON, apresenta e analisa as métricas propostas na literatura a fim de realizar a mensuração da fragmentação de espectro. Por fim, apresenta os resultados do estudo de avaliação de desempenho sobre a efetividade das mesmas em realizar a mensuração da fragmentação de espectro na EON. / The emerging growth of Internet traffic and the need for increased performance of fiberoptic transmission technologies mean that the rigidity of traditional Wavelength Division Multiplexing (WDM) networks does not accommodate the new demands as it imposes fixed charges for transmissions, which leads to reduced efficiency in the use of network resources. The concept of Elastic Optical Network (EON) emerges as a solution in the literature, by providing flexible transmission rates that adapt to the demands. In optical elastic networks, optical paths can be established at the moment of arrival of a request, adjusting itself to the required capacity, which leads to the creation of channels with varied bandwidth in the network. The process of arrival and departure of requests generates the fragmentation of the available spectrum, which leads to a non-continuous distribution of idle portions of the spectrum, resulting in a decrease in the opportunities for re-use of network transmission resources. This dissertation discusses the concept of spectrum fragmentation in EON, presents and analyzes the metrics proposed in the literature in order to perform the measurement of spectrum fragmentation. Finally, it presents the results of the performance evaluation study on their effectiveness in performing the measurement of spectrum fragmentation in the EON.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T21:31:08Z No. of bitstreams: 1 2010_SimoneCintraChagas.pdf: 3252466 bytes, checksum: 18d386caef9473a70d2203543a0c9670 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T21:31:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_SimoneCintraChagas.pdf: 3252466 bytes, checksum: 18d386caef9473a70d2203543a0c9670 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-06T21:31:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_SimoneCintraChagas.pdf: 3252466 bytes, checksum: 18d386caef9473a70d2203543a0c9670 (MD5) / O problema de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda em redes WDM consiste em encontrar uma rota entre um nó origem e um nó destino e alocar comprimentos de onda livres e contínuos nesta rota. A maioria dos algoritmos de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda propostos na literatura obedecem a restrição de continuidade. Essa restrição pode ser eliminada com a utilização de conversores de comprimentos de onda (CCO-Conversores de Comprimentos de Onda). No entanto, esses equipamentos ainda são considerados muito caros e sua implementação não é trivial. A principal contribuição deste trabalho é propor um Algoritmo de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda Distribuído que possua desempenho equiparável aos RWAs centralizados propostos na literatura. A segunda contribuição deste trabalho é propor um mecanismo de posicionamento de conversores de comprimentos de onda. Com base nas simulações e análises realizadas pode ser comprovado que o novo algoritmo de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda distribuído proposto possui desempenho equiparável a outros algoritmos com custo computacional superior. No algoritmo proposto, as requisições são atendidas sob-demanda e o custo computacional do mesmo consiste no custo das mensagens geradas pelo algoritmo de inundação. Esta técnica é utilizada para descoberta das rotas. O mecanismo de Roteamento e Alocação de Comprimentos foi analisado em conjunto com a heurística de posicionamento de conversores distribuído. Os resultados mostram que a utilização de conversores no novo algoritmo de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda Distribuído proposto melhora consideravelmente o desempenho. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Routing and Wavelength Assignment (RWA) problem asks to find a path from a source node to a destination node obeying the continuity restriction. The continuity restriction asks to find a free and continuos wavelength throughout the path. The continuity restriction is usually considered when solving the RWA problem. Although such restriction can be eliminating by the addition of wavelength converters (WC), their cost is usually a limiting factor. The main contribution of this work is to propose an RWA solution having the following properties: distributed, having similar performance of a centralized approach, reduced complexity. The second main contribution of this work is to propose an scheme to define the best location to place the wavelength converters in the case where the number of WC is less than the number of nodes. The simulation results have shown that the proposes schemes have a performance similar to other more complex strategies even when no WCs are employed. When the proposed RWA is used in conjunction with the WC placement scheme, the performance improves considerably.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-02-25T17:38:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) ppgee_ufpe_tese_danilo_araujo_d56.pdf: 4766595 bytes, checksum: d35136114bc3c8b6116c06920b45e876 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-25T17:38:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) ppgee_ufpe_tese_danilo_araujo_d56.pdf: 4766595 bytes, checksum: d35136114bc3c8b6116c06920b45e876 (MD5) Previous issue date: 2015-07-21 / CNPq / A infraestrutura de transporte para Internet e outros serviços de telecomunicações que exigem elevada taxa de transmissão é constituída basicamente por redes de comunicações ópticas. Em redes com estabelecimento dinâmico de requisições, algumas das requisições podem não ser atendidas devido à indisponibilidade de um caminho óptico, decorrente da ausência de um canal ou de restrições de Qualidade de Transmissão (QoT). A probabilidade de bloqueio de requisições (PB) pode ser usada para medir o desempenho deste tipo de rede. PB pode ser estimada por expressões analíticas ou por simuladores de eventos discretos. Expressões analíticas possuem baixo custo computacional, mas são aplicadas apenas em cenários muito simples. Simuladores facilitam a estimativa de PB em cenários mais complexos, mas apresentam elevado custo computacional, pois exigem um grande número de requisições para uma estimativa precisa. Algoritmos evolucionários foram usados em trabalhos anteriores sobre planejamento de redes, mas eles apresentam elevado custo computacional, pois ativam o estimador de PB diversas durante o processo. Nesta Tese é proposta uma nova abordagem para planejamento de redes baseada em conceitos de Ciência das Redes e de Inteligência Computacional. São propostas novas métricas, um estimador de PB baseado em redes neurais e um novo algoritmo de planejamento que usa o conceito de modelos substitutos. De acordo com os resultados obtidos, o novo método de estimativa de PB possui um tempo até 72 vezes menor do que o obtido por um simulador e o erro de estimativa é da ordem de 104, para uma rede óptica de 18 nós. Diversos cenários de projeto de redes foram analisados e o novo algoritmo de planejamento oferece uma redução do tempo de execução de até 88% sobre as propostas anteriores, baseadas em algoritmos evolucionários e simuladores de rede. / The transport infrastructure for the Internet and other telecommunications services that require high transmission rate is comprised basically of optical communication networks. If networks with dynamic tra c are used, some requests could not be established due to the absence of an optical channel or due to restrictions in the Quality of Transmission (QoT). The blocking probability (BP) can be used to measure the performance of this kind of networks. BP can be estimated by analytical expressions or by discrete event simulators. Analytical expressions provide low computational cost, but they can be used only in very simple scenarios. Simulators facilitate the estimation of BP in more complex scenarios, but they present a high computational cost due to the large number of calls which is necessary to provide an accurate estimation. Evolutionary algorithms were used in previous works about design of optical networks, but they present high computational cost, since they activate the BP estimator several times to plan a single network. This Thesis proposes a new approach to design optical networks based on Network Science and Computational Intelligence. We propose new metrics, a new method to estimate BP based on neural networks and a new planning approach based on surrogate models. From the results, the proposed BP estimator presents a speedup of 72 over a network simulator and presents estimation errors in the order of 104, for an optical network with 18 nodes. Di erent scenarios for optical network design were evaluated and the new proposal o ers a reduction in processing time up to 88% when it is compared with previous approaches, that are based on evolutionary algorithms and network simulators.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6908_1.pdf: 3492088 bytes, checksum: 356e991b957a6cdc0580e965fdf503b6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Nesta tese são estudados os processos de atribuição de comprimento de onda e o de roteamento nas redes ópticas transparentes. Além de considerar os recursos da camada de rede (disponibilidade de comprimentos de onda), avalia-se também o impacto da camada física na transmissão dos sinais para ambos os casos. Quanto à atribuição de comprimento de onda, o estudo visa a minimização do efeito da mistura de quatro ondas entre os sinais propagantes. Os algoritmos exaustivo e genético são utilizados no estudo para comparação em termos de desempenho computacional. O primeiro examina todas as possibilidades de alocações de comprimentos de onda, enquanto que o segundo utiliza o processo evolucionário para encontrar as possíveis soluções. Quanto ao roteamento, desenvolve-se um modelo analítico que quantifica a degradação da relação sinal-ruído óptica ao longo da propagação do sinal. Os efeitos físicos considerados são: o efeito da saturação do ganho e a emissão espontânea amplificada produzida nos amplificadores ópticos, a interferência homodina nos comutadores ópticos e a mistura de quatro ondas na fibra óptica. O efeito da dispersão por modo de polarização também é considerado como penalidade temporal. O modelo analítico proposto é aplicado para avaliação do desempenho das redes ópticas transparentes em termos da probabilidade de bloqueio das chamadas, e em um algoritmo de roteamento

O principal objetivo deste trabalho é analisar a arquitetura das redes ópticas, discutir o estado da arte dos protocolos necessários ao seu desenvolvimento, e avaliar os vários esforços empregados para a padronização destas por diferentes instituições. Conceitualmente, redes ópticas são aquelas nas quais a tecnologia dominante na camada física é a fibra óptica. Tais redes originaram-se no início dos anos 80 com a utilização dos cabos de fibras ópticas monomodo, tendo evoluído com a introdução de uma nova base tecnológica composta por novos tipos de fibras ópticas, amplificadores ópticos, sistemas DWDM e componentes ópticos, como multiplexadores e demultiplexadores add/drop e cross-connects ópticos. O desenvolvimento destes componentes possibilitará a evolução dos simples enlaces DWDM ponto a ponto para a rede totalmente óptica. Neste trabalho é analisado como as aplicações interagirão com esta camada física. Tal interação tem provado ser um desafio dentro da atual arquitetura das redes de dados, no intuito de disponibilizar soluções que habilitem o transporte de um grande volume de tráfego de forma eficiente. Neste sentido é analisado o emprego de tecnologias como o MPLS (Multiprotocol Label Switching) e sua evolução, o Generalized MPLS (GMPLS). Finalmente apresenta-se a versão do ITU para arquitetura de redes ópticas, e a conseqüente inserção do GMPLS nesta padronização / The main objective of this work is to analyze the evolution trends for the architecture of the optical networks, discuss the state of the art protocols required for its development and evaluate the various efforts being carried out by different institutions in order to achieve standardization. In this context, optical networks are those in which the dominant technology in the physical layer is the optical fiber. Such networks arose in the early eighties with the use of the monomodo fiber optic cables and were further developed with the introduction of a new technological base composed by new types optical fibers, optical amplifiers, DWDM systems and optical components such as add/drop multiplexers and optical cross-connects. The introduction of these components will make possible the evolution from the simple point-to-point DWDM connections to the all optical networks. In this work we analyze how the applications will interact with this physical layer. Such interaction has been proving to be a challenge within the framework for the current architecture of data networks, aiming at offering solutions to enable the transport of a great volume of traffic in an efficient manner. With this goal in mind, the use of technologies such as MPLS (Multiprotocol Label Switching) and its evolution, the Generalized MPLS (GMPLS) is discussed. Finally, we present the ITU version for the architecture optical networks, addressing its merging with the GMPLS

Orientador: Rangel Arthur / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T06:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hoshino_FelipeKojiGodinho_M.pdf: 3730881 bytes, checksum: d6cd57d6d8286fe95b3166c35de77d73 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O aumento exponencial no tráfego mundial de dados tem imposto inúmeros desafios para os sistemas de telecomunicações. Há um compromisso entre o interesse das operadoras de telecomunicações, de aumentar a receita líquida, e dos clientes, de aumentar a taxa de transmissão de dados. Com isso, diversas soluções têm sido discutidas no âmbito das comunicações ópticas. Uma das propostas estudadas é a aplicação mais intensa do processamento digital de sinais. Dessa forma, neste trabalho foi estudado e simulado o uso da modulação OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) nas redes ópticas de nova geração. Também foi simulado um modem OFDM em linguagem VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) sendo esta uma etapa do projeto de novos equipamentos. Como prova de conceito, analisou-se o desempenho de redes ópticas por meio do software OptiSystem. De maneira geral, os resultados obtidos foram satisfatórios para demonstrar a viabilidade da modulação OFDM em redes ópticas de nova geração / Abstract: The exponential increase in global data traffic has imposed many challenges for telecommunication systems. There is a trade-off between the interest of telecom operators to increase the net revenue and the customers to increase the transmission data rate. Several solutions have been discussed in optical communications field. One approach is the more intense application of the digital signal processing. Thus, in this work is presented a review and simulations of OFDM modulation (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) in the next generation networks. It was also simulated a OFDM modem in VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) which for a new equipment design. The performance of optical networks has been examinated with OptiSystem software as o proof of concept. In general, the results obtained were satisfactory to show the feasibility of OFDM modulation in the next generation networks / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

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

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