Dynamic routing and spectrum allocation in elastic optical networks

Tesis doctoral de Pouria Sayyad Khodashenas

Debido al aumento de servicios emergentes como la distribución de vídeo de alta definición o las redes sociales, el volumen de tráfico ip ha crecido de manera exponencial durante los últimos tiempos. La consecuencia esperable es que los operadores de redes de telecomunicaciones requerirán una nueva generación de transporte óptico en el futuro cercano, para dar servicio a estos grandes y heterogéneos volúmenes de tráfico de una manera económicamente eficiente y escalable. como respuesta a las crecientes necesidades de capacidad y de diferentes granularidades de tráfico de la internet del futuro, se ha propuesto la arquitectura conocida como – elastic optical network – (eon) donde, dependiendo del volumen de tráfico se asigna la cantidad adecuada del espectro óptico a cada conexión. De este modo, las peticiones de conexión que llegan pueden ser servidas de manera eficiente en cuanto al espectro que utilizan. Este adelanto tecnológico implica sin embargo algunos retos a nivel de red, especialmente en lo que se refiere al establecimiento eficiente de las conexiones. El problema del encaminamiento y asignación del espectro (rsa) ha merecido una gran atención de los investigadores en los últimos años, con especial énfasis en escenarios dinámicos, es decir, en la fase de operación de la red. en este caso, los procesos de llegada y finalización de las conexiones son aleatorios y la red tiene que acomodar en tiempo real el tráfico ofrecido. A pesar de los grandes esfuerzos dedicados a este tema, quedan todavía algunos puntos a resolver. Esta tesis está dedicada a algunos de estos temas abiertos en el ámbito de las redes eon: 1) la agregación dinámica de conexiones de granularidad inferior a la longitud de onda, 2) la correlación entre la granularidad del tráfico y las políticas de desfragmentación del espectro, y, 3) utilizar la fragmentación espectral para una mejor asignación de conexiones de ancho de banda variante en el tiempo. El primer tópico analiza la posibilidad de agregar conexiones originadas en la misma fuente pero con diferentes destinos dentro de una eon, con el objetivo de ahorrar recursos tanto en cuanto a número de equipos transmisores utilizados como en el espectro utilizado. Se ha propuesto un nuevo algoritmo que mejora ambos parámetros, así como una arquitectura para los nodos de la red que permite utilizar el algoritmo de agregación propuesto de manera eficiente desde el punto de vista del coste. el problema de la fragmentación espectral en las eons se ataca en la segunda aportación de esta tesis. Se ha conseguido demostrar la correlación entre la óptima (es decir, mínima) periodicidad de las acciones de desfragmentación y la granularidad del tráfico soportado. Se ha propuesto un nuevo algoritmo para una desfragmentación eficiente, el objetivo del cual es consolidar el espectro disponible en las fibras tanto como sea posible, al mismo tiempo que se reduce el número de conexiones que deben ser reubicadas en la red. Finalmente, en el tercer gran apartado de la tesis, se estudia la posibilidad de utilizar la fragmentación espectral en las eon para una mejor asignación de los recursos cuando el tráfico es variante en el tiempo. En este contexto, se ha propuesto y validado un algoritmo de asignación del espectro (sa) que incrementa de manera intencionada la fragmentación espectral de la red. En esta propuesta, el espectro asignado a cada nueva conexión se ubica en medio del vacío espectral más grande que se encuentra en toda la ruta, con el objetivo de dejar tanto espacio como sea posible entre las diferentes conexiones.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Dynamic routing and spectrum allocation in elastic optical networks«

  • Título de la tesis:  Dynamic routing and spectrum allocation in elastic optical networks
  • Autor:  Pouria Sayyad Khodashenas
  • Universidad:  Politécnica de catalunya
  • Fecha de lectura de la tesis:  05/06/2014

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Jaume Comellas Colome
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: davide Careglio
    • eduard Escalona zorita (vocal)
    • (vocal)
    • (vocal)

 

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