Heurísticas e meta-heurística para eficiente alocação e uso de unidades de desfragmentação espectral em redes ópticas elásticas

Abstract

Este trabalho apresenta duas propostas heurísticas e uma meta-heurística para uma alocação eficiente de módulos de multicasting de supercanal, por meio de mistura de quatro ondas, em unidades de desfragmentação espectral, para aplicação de multiplexação óptica inversa, presentes em nós ópticos de redes ópticas elásticas. Com o uso dessa unidade, descontiguidade pode ser aplicada em algumas conexões que não poderiam ser estabelecidas da forma regular. Isso permite que alguns fragmentos da rede formados por conexões previamente estabelecidas possam ser preenchidos. A primeira heurística usa uma avaliação iterativa e incremental para realizar a alocação entre os nós da rede para um número fixo de módulos. A segunda faz uso das particularidades da aplicação da técnica estudada neste trabalho para definir uma constante que determina uma adequada distribuição dos módulos entre nós mais e menos congestionados. A meta-heurística usada neste trabalho é baseada no algoritmo genético NSGA-II e usada para criar uma frente de soluções (distribuições) não dominadas para diversas quantidades de módulos na rede, conhecida como frente de Pareto. A análise de cada algoritmo é realizada por meio da quantificação da probabilidade de bloqueio de chamada para diversas topologias físicas de redes distintas. Também é realizada uma comparação entre os ganhos desses algoritmos, além de um pequeno estudo sobre o tempo de solução de cada um. Este trabalho ainda apresenta uma hipótese do principal fator responsável pelos valores de probabilidade de bloqueio de chamada da aplicação da técnica estudada, propondo uma forma de uso dos módulos de modo a reduzir um pouco mais tal probabilidade. Também faz uso de uma alocação espectral específica, aplicada juntamente à técnica de multiplexação óptica inversa, para tentar produzir redução na probabilidade de bloqueio de chamada.