Estudo de caso de técnicas de utilização de transponders em redes ópticas elásticas
Resumo
O crescimento da demanda por tráfego de dados é ocasionado pelo aumento de
assinantes e pelo aparecimento de novos aplicativos que exigem maiores taxas de
transmissão. As redes ópticas têm sido o meio mais adequado para suportar essa
demanda. Um dos grandes desafios enfrentados por essas redes é otimizar o uso do
espectro disponível. Uma das tecnologias que permitem uma melhor utilização desse
espectro é a que possibilita divisão do espectro em pequenas faixas espectrais. Essa
abordagem conhecida como redes ópticas elásticas (EON, Elastic Optic Network). A
rede óptica elástica translúcida é projetada em uma rede transparente acrescida de
uma certa quantidade de regeneradores 3R distribuídos de forma estratégica na rede.
Em uma rede translúcida, alguns nós são transparentes e outros são opacos ou
translúcidos. Surge então a questão de decidir quais “nós” são translúcidos ou
transparentes. Esse problema é conhecido como colocação de regeneradores (RP,
Regenerator Placement). O RP consiste em decidir a quais “nós” das EONs serão
adicionados regeneradores 3R e quantos deverão ser colocados em cada nó. Após
ser resolvido o problema de RP, cabe ao algoritmo de atribuição de regeneradores
(RA, Regenerator Allocation) determinar como usar esse recurso de regeneração 3R
e determinar em que nó do caminho o regenerador será ou não usado. Nas EONs, o
uso de regeneradores pode ser feito por falta de qualidade na transmissão, por
conversão de espectro ou para melhorar o formato de modulação. Nesta dissertação,
são analisados três algoritmos de atribuição de regeneradores para as EONs
aplicadas à rede esparsa de tráfego dinâmico, visando à redução da probabilidade de
bloqueio. O FLR-RA (First Longest Reach Regenerator Assignment), que economiza
regeneradores na rede, o FNS-RA (First Narrowest Spectrum Regenerator
Assignment), que economiza espectro na rede, e o exaustivo, que escolhe uma das
possíveis soluções ótimas, ou uma solução que apresenta o menor número total de
slots para implementá-la (FNS-RA) ou uma solução que apresenta o menor número
total de regeneradores para implementá-la (FLR-RA). Os algoritmos foram simulados
em duas topologias de rede. Os resultados mostram que nos cenários simulados o
FLR-RA atinge uma menor probabilidade de bloqueio quando o número de
regeneradores adicionado na rede é pequeno, enquanto o FNS-RA atinge menores
probabilidades de bloqueio nos casos nos quais muitos regeneradores são colocados
na rede. As heurísticas FLR-RA e FNS-RA apresentam resultados similares ao
exaustivo, isto mostra que as heurísticas apresentam um bom desempenho.