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Algoritmos de roteamento e atribuição de espectro com minimização de fragmentação em redes ópticas elásticasHorota, André Kazuo 15 December 2016 (has links)
Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-06-02T17:00:58Z
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Dissertação de Mestrado - André Kazuo Horota.pdf: 1892935 bytes, checksum: 976d350d03488873ed83eee8e5dcacee (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2017-06-06T18:57:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Dissertação de Mestrado - André Kazuo Horota.pdf: 1892935 bytes, checksum: 976d350d03488873ed83eee8e5dcacee (MD5) / Redes ópticas Elásticas têm atraído muita atenção nos últimos anos devido à sua capacidade de transmitir diferentes taxas de dados, aumentando ou diminuindo o espectro óptico
de acordo com a demanda necessária, garantindo uma alta eficiência espectral. No entanto, estabelecer e desfazer diferentes conexões acaba segmentando o espectro em vários pequenos fragmentos, dificultando o atendimento a novas requisições. Outro problema
recorrente em Redes Ópticas Elásticas, chamado Roteamento e Atribuição de Espectro (RSA, do inglês Routing and Spectrum Assignment), tem como objetivo encontrar um caminho e atribuir ao mesmo um número contíguo de slots de espectro usando a menor
quantidade possível de recursos espectrais. Este trabalho propõe dois novos algoritmos RSA para minimizar o problema de fragmentação de espectro em Redes Ópticas Elásticas.
Cada um deles utiliza uma heurística diferente afim de minimizar a fragmentação. Os resultados obtidos através de simulações indicam que os algoritmos propostos superam
outros algoritmos convencionais, em termos de probabilidade de bloqueio e fragmentaçãodo espectro. / Elastic Optical Networks have drawn a lot of attention in recent years because of its ability to transmit different data rates by increasing or decreasing the optical spectrum according
to the necessary demand, ensuring a high spectral efficiency. However, establishing and
tearing down different connections end up segmenting the spectrum in several small
fragments, making it difficult to attend incoming requests. Another recurrent problem
in elastic optical networks, called Routing and Spectrum Assignment (RSA), aims to
find a path and assign to it a contiguous number of spectrum slots using the smallest
possible amount of spectral resources. This work proposes two novel RSA algorithms to
minimize the spectrum fragmentation problem in Elastic Optical Networks. Each one
of them uses a different heuristic in order to reach fragmentation minimization. Results
obtained through simulations indicate that the proposed algorithms outperforms other
conventional algorithms in terms of blocking probability and spectrum fragmentation
ratio.
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Análise de desempenho de redes ópticas elásticas com múltiplos serviçosTozetti, Alexandre dos Santos January 2014 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Luiz Henrique Bonani do Nascimento / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2014. / Atualmente as redes ópticas são vistas como uma solução promissora para suprir as altas
demandas de tráfego com a crescente multiplicidade de serviços na rede. Estes serviços exigem que as redes tenham larguras de banda flexíveis, ao mesmo tempo em que sejam capazes de alcançar longas distâncias provendo altas taxas de dados. Para dar suporte a esta demanda,novas tecnologias vêm sendo estudadas, sendo que nos últimos anos o foco principal está na comutação óptica de espectro, levando os sistemas a considerarem as chamadas Redes Ópticas Elásticas. O objetivo deste trabalho é realizar uma análise de desempenho de uma Rede Óptica Elástica baseada na tecnologia OFDM com múltiplos serviços e múltiplos requisitos de largura de banda. A principal métrica a ser abordada neste trabalho é a Probabilidade de Bloqueio, mas também será abordada a Utilização dos enlaces. Esses parâmetros são estudados para cada tipo de serviço em diferentes cenários de rede, incluindo o caso com desfragmentação de espectro e sem desfragmentação de espectro, considerando alguns algoritmos para a alocação de espectro.
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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 operationSiqueira, 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
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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 elásticasGusmão , Renê Pereira de 31 July 2014 (has links)
Submitted by Fernando Souza (fernandoafsou@gmail.com) on 2017-08-21T11:30:58Z
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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 networksOliveira, 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
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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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Avaliação de desempenho de redes ópticas elásticas com políticas híbridas de alocação de espectroSantos, 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 espectroDeffert, 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 networksMoura, 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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Algoritmo de agrupamento Fuzzy C-Means para aprendizado e tomada de decisão em redes ópticas de próxima geração / Fuzzy C-Means algorithm for learning and decision making in next generation optical networkTronco, Tania Regina 31 August 2015 (has links)
As redes ópticas têm evoluído de forma contínua dentro de um paradigma de aumento das taxas de transmissão e extensão dos enlaces, devido à demanda crescente de banda em função do crescimento do tráfego da Internet. Além disso, atualmente, diversas propostas vêm sendo implementadas visando torná-las mais dinâmicas e flexíveis. Uma destas propostas que atualmente está no âmbito de pesquisa e desenvolvimento refere-se às redes ópticas definidas por software (Software Defined Optical Network, SDON). Nas SDONs, o plano de controle é desacoplado do plano de encaminhamento de dados possibilitando que controladores remotos configurem em tempo real diversos parâmetros dos canais ópticos, tais como a taxa de transmissão, o formato de modulação, a largura do espectro, entre outros. Nestas redes, o sistema de controle torna-se bastante complexo, uma vez que diversos parâmetros têm que ser ajustados de forma dinâmica e autônoma, ou seja, com a mínima intervenção humana. O emprego de técnicas de inteligência computacional em tal controle possibilita a configuração autônoma dos parâmetros dos equipamentos com base em dados coletados por monitores de rede e o aprendizado, a partir de eventos passados, visando a otimização do desempenho da rede. Esta arquitetura de controle constitui um novo paradigma na evolução das redes ópticas, as denominadas Redes Ópticas Cognitivas. A escolha de uma técnica de inteligência computacional adequada para tomada de decisão em redes ópticas é importante para se obter vantagens no uso da cognição. Esta técnica deve possibilitar o aprendizado e ainda minimizar a complexidade computacional, uma vez que a configuração dos parâmetros da rede deve ocorrer em tempo real. Neste contexto, esta tese investiga o uso do algoritmo de agrupamento Fuzzy C-Means (FCM) para aprendizado e tomada de decisão em redes ópticas flexíveis de próxima geração. FCM possibilita a geração automática de regras com base na experiência adquirida no meio de operação (aprendizado) e a tomada de decisão a partir destas regras. Uma comparação de desempenho entre os algoritmos FCM e CBR (Case-Based Reasoning) é apresentada. O algoritmo CBR foi escolhido para esta comparação devido a ter sido utilizado recentemente, com sucesso, em redes ópticas cognitivas. Por fim, um conceito de rede óptica cognitiva é apresentado. / Optical networks have evolved continuously increasing the transmission rate and the extension of links due to the increased bandwidth consuming. Moreover, currently, several proposals are under development to make the next generation optical network more dynamic and flexible. The term \"flexible\" refers to the ability of dynamically adjust the parameters of the optical network such as modulation format, transmission rate, optical bandwidth and others, according with the quality of transmission of each lightpath. In this scenario, a Software Defined Optical Network (SDON) emerges as a new optical network paradigm, where the control plane is decoupled from the data plane, enabling remote controllers to configure network equipment from different hardware vendors, which allows a degree of software programmability to the network. In SDON, the control plane needs to include functionalities to operate autonomously, i.e, with minimal human intervention. The use of the computational intelligence techniques in such control plane enables the autonomous operation and learning based on past events, in order to optimize the network performance. This architecture represents a new paradigm in the evolution of optical networks, resulting in so-called Cognitive Optical Networks. The choice of a computational intelligence technique for learning and decisionmaking in such optical networks is essential to bring advantages with the use of cognition. This technique should minimize the computational complexity, since the configuration of the network parameters must occur in real time.In this context, this thesis investigates the use of Fuzzy C-Means clustering algorithm (FCM) for learning and decision-making in the software defined optical networks context. FCM enables the automatic generation of rules, based on the experience gained during the network operation. Then, these rules are used by the control plane to take decisions about the lightpaths\' configuration. A comparison of performance between the FCM and the CBR (Case-Based Reasoning) algorithm. CBR algorithm was chosen because it has been successfully used in cognitive optical networks. Finally, we propose a concept for optical cognitive network.
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Proteção compartilhada e restauração de tráfego em redes ópticas de segmentação espectral flexível / Shared protection and traffic restoration in elastic optical networksCapelari, Natália Santa Bárbara 05 May 2016 (has links)
A busca de sistemas de comunicação eficientes e econômicos é cada vez maior, principalmente com o aumento da demanda por tráfego e banda de transmissão. Conhecidas pela utilização eficiente de largura de banda, as redes ópticas de segmentação espectral flexível têm sido intensamente estudadas e são consideradas boas candidatas para a próxima geração de redes. Tais redes flexíveis utilizam formatos de modulação multinível e multiplexação multiportadora. Sistemas com alta capacidade de transmissão devem ser extremamente confiáveis, pois a falha em um dispositivo ou enlace da rede acarreta enorme perda de dados. Por isso, as técnicas de proteção e restauração do tráfego devem ser eficientes, de modo a garantir a sobrevivência da rede. Neste trabalho, foi desenvolvido um algoritmo capaz de lidar com cada requisição de conexão, encontrar um caminho óptico para transmissão e reservar outro caminho para recuperação do tráfego em caso de falha na rede. A seleção dos caminhos primário e de proteção utiliza a técnica smart-fit, que escolhe a solução com menor custo final, definido pela distância da rota percorrida somada ao custo do índice inicial da faixa espectral alocada, buscando equilibrar a escolha entre a posição no espectro e rota escolhida. Além disso, são definidos custos diferentes para slots de frequência livres e compartilhados, a fim de incentivar o compartilhamento espectral em caminhos de proteção. Dentre as técnicas de alocação espectral, a varredura com janela espectral varre o espectro em todos os enlaces da rota, slot por slot, em busca de uma faixa livre com tamanho suficiente para atender uma demanda. Neste trabalho, foi desenvolvida uma técnica chamada busca lógica, que lida simultaneamente com todos os enlaces da rota ao realizar operações lógicas com seus espectros. Em seguida, é realizada uma convolução entre a janela espectral, com tamanho da demanda, e o espectro resultante. A partir desse resultado, é possível saber as posições no espectro onde a demanda poderá ser alocada. Tal técnica, como será demonstrado, é mais veloz que a varredura com janela espectral. Para garantir a eficácia e confiabilidade do algoritmo, utilizando o software MATLAB, avaliou-se a probabilidade de bloqueio e probabilidade de bloqueio de banda, a fragmentação espectral média na rede, o grau de compartilhamento, a taxa de utilização espectral e a taxa de capacidade reservada. O algoritmo desenvolvido foi capaz de organizar o tráfego na rede de modo ordenado e pouco fragmentado, além de utilizar de maneira eficiente os recursos destinados à proteção. / The search for efficient and economical communication systems is increasing, especially with the increased demand for traffic and bandwidth transmission. The elastic optical networks, well known for their efficient using of bandwidth, have been thoroughly studied and are considered good candidates for the next generation networks. Such flexible networks use multilevel modulation formats and multicarrier multiplexing. Systems with high transmission capacity should be extremely reliable, as a failure in a device or link brings huge data loss. Therefore, traffic protection and restoration techniques should be efficient, to ensure network survivability. In this work, we propose an algorithm capable of managing each connection request, finding an optical path for transmission and a protection path to recover traffic in case of network failure. The selection of the primary and protection path uses the smart-fit technique, which chooses the solution with the lower final cost, defined by the route\'s distance plus the index\'s cost of the first slot of the allocated spectrum, in order to balance the choice between the position in the spectrum and the chosen route. In addition, different costs for free or shared frequency slots are defined, so as to encourage spectral sharing in protection paths. Among the spectrum allocation techniques, scanning with spectrum window scans the spectrum in all links of the route, slot by slot, searching for a free band large enough to meet the demand. In this work, we developed a new technique, called logical search, that simultaneously deals with all the links in the route, by performing logical operations with them. Then, a convolution is performed between a spectrum window, with the same size of the demand, and the resulting spectrum. From this result, it is possible to know all the positions in the spectrum where the demand may fit. This technique, as will be shown, is faster than the scan with spectrum window. To guarantee the efficiency and reliability of the algorithm, using the MATLAB software, we evaluated the blocking probability and bandwidth blocking probability, the average spectral fragmentation in the network, the shareability ratio, the spectral utilization ratio and the spare capacity ratio. The developed algorithm was able to organize the traffic in an orderly and less fragmented way, and use the protection resources efficiently.
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