Regeneration and grooming in MPLS over WDM networks

Abstract

AcknowledgementsGostaria de agradecer à Professora Lúcia Martins, por me ter convidado a participar neste projecto e pela sua orientação e apoio ao longo do desenvolvimento da tese.Quero agradecer também ao Dr. João Santos, por estar sempre disponível para esclarecer qualquer dúvida.Agradeço também à CORIANT Portugal, por terem oferecido uma bolsa para a realização deste projecto.Quero também deixar uma palavra de agradecimento à Professora Teresa Gomes, por estar sempre disponível para esclarecimentos.Queria agradecer à minha mãe, Adelina, e à minha irmã, Mariana, pelo apoio constante e incondicional ao longo de todo o meu percurso académico e pessoal.Agradeço ao Ricardo, que esteve ao meu lado e me apoiou neste trabalho, e com quem posso sempre contar.Por m, queria agradecer aos meus amigos, pelo companheirismo e pela força.iii Resumo A evolução da tecnologia de multiplexagem por divisão no comprimento de onda (Wavelength Division Multiplexing WDM) em redes óticas deu origem a um aumento contínuo nas capacidades das redes, como resposta ao crescimento exponencial do tráfego. Este aumento expressivo das capacidades reectiu-se numa maior complexidade na electrónica associada à multiplexagem e comutação, tornando o custo da electrónica o custo dominante numa rede óptica. Particularmente, os custos envolvidos na agregação de tráfego (grooming ) e regeneração, dominados pelo custo dos transponders, são os mais signicativos. Tendo em conta que os pedidos de conexão feitos à rede podem exigir larguras de banda inferiores às do comprimento de onda, as técnicas de grooming emergiram no sentido de colmatar a discrepância entre as capacidades dos comprimentos de onda e dos pedidos de conexão. Assim, múltiplos pedidos são multiplexados em caminhos óticos (lightpaths ) de maior capacidade, para um uso mais eciente dos recursos da rede. Por outro lado, a regeneração do sinal ótico é necessária devido à degradação que este sofre à medida que se propaga. Desta forma, é necessário um posicionamento eciente de transponders para grooming e regeneração, de modo a que todos os pedidos sejam satisfeitos com um custo mínimo.Este trabalho aborda o problema de Agregação de Tráfego, Encaminhamento e Atribuição de Comprimento de Onda com Regeneração (Grooming, Routing and Wavelength Assignment with Regeneration GRWAR) para redes emalhadas, em cenários de tráfego estático. Dadas a topologia da rede e a matriz de tráfego, o objectivo é encaminhar e agregar pedidos de estabelecimento de ligações de forma a minimizar o número de transponders. Para simplicar, o trabalho foca-se primeiramente no problema de Agregação de tráfego e Encaminhamento com Regeneração (Grooming and Routing with Regeneration GRR), ignorando o problema de atribuição de comprimento de onda. Foram desenvolvidos três modelos de optimização usando Programação Linear Inteira (Integer Linear ProgrammingILP), para redes dirigidas e não-dirigidas, bem como um modelo lexicográco que minimiza o comprimento dos lightpaths para o número ótimo de transponders. É proposta uma heurís...

A Comparative Study on the Effect of Strategy Selection on Shared Backup in WDM MLR Optical Networks

“…It is observed that the priorities of path establishment methods have significant effect over routing performance [15]. In some literature, ''RWA problem with grooming'' is named as ''grooming, routing and wavelength assignment (GRWA) problem'' [16], [17].…”