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.

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RICARDO VICENTE FAVERO.pdf: 1635235 bytes, checksum: d51f441103ff9f2ad94576b0bdd11b9f (MD5) Previous issue date: 2015-11-13 / The wavelength division multiplexing (WDM) optical network accommodates traffic load in 100, 50 and 25 GHz fixed-grid channel. This fixed-grid condition limits the number of lightpath for each optical fiber (80 channels in c-band) and doesn t allow bit rates with bandwidth over 50 GHz. To improve these factors, the flexibly grid elastic optical network (EON) was proposed, aiming accommodate adequately bit rates demand by customers. This proposal allows efficiency bandwidth and also expands bit rates supported by network. The EON bandwidth efficiency is obtained by routing and spectrum assignment (RSA) algorithm which acts to maximize the bandwidth utilization. Even with RSA, EON still show fragmentation rates substantial. In this context, this work proposes a new elastic optical network defragmentation strategy. This defragmentation strategy selects the lightpaths from the most fragmented link. The defragmentation process is based on RSA (DF-RSA). The DF-RSA determines the new position to reallocate the connection selected and performs. Using computer simulation of EON operation, were submitted several bit rates demands with different modulations format and traffic load between 45 and 100 erlang. Two simulation scenarios were proposed. The first one, compare the performance of RSA algorithm first-fit (FF) with and without defragmentation. It was considered as defragmentation process beginning point (trigger), the number of release connections. This scenario had until 48% of relative gain on minimizing blocking probability. The second scenario compared the performance of the follows RSA algorithms: FF, Maximize Path Spectrum Consecutiveness (MPSC) and Fragmentation Aware (FA). The FF was evaluated with and without defragmentation process and the others just with defragmentation process. The trigger employed was eventual connection blocked. The second scenario reached over the 80% blocking probability relative gain in 50 erlang traffic load. We conclude that the new elastic optical network defragmentation offers substantial gain bandwidth utilization and consequently blocking probability reduction. / As redes ?pticas de multiplexa??o por divis?o de comprimento de onda (WDM) acomodam o tr?fego em canais fixos de 100, 50 e 25 GHz. Esta condi??o de grade fixa limita o n?mero de conex?es por fibra ?ptica (80 canais na banda C), e n?o permite taxas de transmiss?o com ocupa??o espectral acima de 50 GHz. Para melhorar estes fatores, foram propostas as redes ?pticas el?sticas (EON) com canais flex?veis, visando acomodar adequadamente as taxas de transmiss?o demandas pelos usu?rios. Esta proposta possibilita maior efici?ncia espectral e tamb?m amplia as taxas de transmiss?o suportadas pela rede. A efici?ncia espectral nas EONs ? obtida com os algoritmos de roteamento e atribui??o espectral (Routing and Spectrum Assignment, RSA), que atuam para maximizar seu uso espectral. Mesmo com o uso de RSAs, as EONs ainda apresentam ?ndices de fragmenta??o consider?veis. Neste contexto, este trabalho prop?e uma nova estrat?gia de desfragmenta??o espectral para EONs. Esta proposta de desfragmenta??o seleciona as conex?es do enlace mais fragmentado, para o processo de desfragmenta??o. A desfragmenta??o baseia seu processo de realoca??o de conex?es por RSA, denominado DF-RSA. O DF-RSA determina a nova posi??o e realiza a realoca??o das conex?es. Com o uso de simula??o computacional da opera??o de funcionamento da EON, foram submetidas v?rias demandas de taxas de transmiss?o com diferentes modula??es e cargas de tr?fego entre 45 e 100 erlang. Foram propostos dois cen?rios de simula??o. No primeiro, foi comparado o desempenho do algoritmo RSA First-Fit (FF) com e sem o processo de desfragmenta??o. Considerou-se como ponto de inicio das desfragmenta??es (gatilho), o n?mero de conex?es liberadas da rede. Neste cen?rio obteve-se at? 48% de ganho relativo na minimiza??o da probabilidade de bloqueio. No segundo cen?rio, foram comparados os desempenhos dos seguintes algoritmos RSAs: FF, Maximize Path Spectrum Consecutiveness (MPSC) e Fragmentation Aware (FA). O FF foi avaliado com e sem desfragmenta??o e os demais somente com desfragmenta??o. Empregou-se como gatilho o eventual bloqueio de conex?o. O segundo cen?rio alcan?ou mais de 80% de ganho relativo de probabilidade de bloqueio para carga de tr?fego de 50 erlang. Conclui-se que a nova estrat?gia de desfragmenta??o para EONs oferece ganhos consider?veis na utiliza??o espectral e, consequentemente, redu??o na probabilidade de bloqueio.