Um Novo Algoritmo de Balanceamento Espectral Entre Grupos de Núcleos para Redes Ópticas Elásticas com Multiplexação por Divisão Espacial

  • Paulo E. R. Araujo UFPI
  • Jurandir C. Lacerda Jr UFPI / IFPI
  • André C. B. Soares UFPI

Resumo


A introdução da multiplexação por divisão espacial nas redes ópticas elásticas proporcionou o surgimento de novos desafios para a alocação dos recursos ópticos. O crosstalk inter-núcleo surge quando uma mesma frequência óptica é utilizada em núcleos adjacentes. Neste artigo é proposto o algoritmo de distanciamento espectral inter-núcleos (ADEIN). Com o objetivo de evitar o crosstalk, o ADEIN realiza um balanceamento no uso dos recursos de modo a priorizar determinados grupos de núcleos e faixas espectrais. A proposta obteve uma melhora mínima na probabilidade de bloqueio de banda de 47,01% em relação a outros algoritmos da literatura. Para a probabilidade de bloqueio de circuito, a melhora foi de pelo menos 44,64%.

Referências

Chatterjee, B., Sarma, N., and Oki, E. (2015). Routing and spectrum allocation in elastic optical networks: a tutorial. IEEE Communications Surveys Tutorials, 17(3):1776 – 1800.

Ehsani Moghaddam, E., Beyranvand, H., and Salehi, J. A. (2019). Crosstalk-aware resource allocation in survivable space-division-multiplexed elastic optical networks supporting hybrid dedicated and shared path protection. Journal of Lightwave Technology, pages 1–1.

Fontinele, A., Santos, I., Neto, J. N., Campelo, D. R., and Soares, A. (2017). An efcient IA-RMLSA algorithm for transparent elastic optical networks. Computer Networks, 118:1 – 14.

Fujii, S., Hirota, Y., Tode, H., and Murakami, K. (2014). On-demand spectrum and core allocation for reducing crosstalk in multicore bers in elastic optical networks. IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking, 6(12):1059–1071.

Gong, L., Zhou, X., Liu, X., Zhao, W., Lu, W., and Zhu, Z. (2013). Efcient resource allocation for all-optical multicasting over spectrum-sliced elastic optical networks. IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking, 5(8):836–847.

Ives, D. J., Bayvel, P., and Savory, S. J. (2015). Routing, modulation, spectrum and launch power assignment to maximize the trafc throughput of a nonlinear optical mesh network. Photonic Network Communications, 29(3):244–256.

Jinno, M., Takara, H., Kozicki, B., Tsukishima, Y., Sone, Y., and Matsuoka, S. (2009). Spectrum-efcient and scalable elastic optical path network: architecture, benets, and enabling technologies. IEEE Communications Magazine, 47(11):66–73.

Johannisson, P. and Agrell, E. (2014). Modeling of nonlinear signal distortion in beroptic networks. Journal of Lightwave Technology, 32(23):4544–4552.

Klinkowski, M. and Zalewski, G. (2019). Dynamic crosstalk-aware lightpath provisioIEEE/OSA Journal of Optical ning in spectrally-spatially exible optical networks. Communications and Networking, 11(5):213–225.

Lacerda Jr., J., Fontinele, A., Santos, I., Leão, E., Campelo, D., Monteiro, J. A., and Soares, A. (2020). Algoritmo de balanceamento inter-núcleos para redes ´Opticas elásticas com multiplexação por divisão espacial. In Anais do XXXVIII Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos, pages 519–532, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Lobato, F. R., Jacob, A., Rodrigues, J., Cartaxo, A. V. T., and Costa, J. (2019). Inter-core crosstalk aware greedy algorithm for spectrum and core assignment in space division multiplexed elastic optical networks. Optical Switching and Networking, 33:61 – 73.

Moura, P. M. and Fonseca, N. L. S. (2018). Routing, core, modulation level, and spectrum assignment based on image processing algorithms. IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking, 10(12):947–958.

Oliveira, H. M. N. S. and Fonseca, N. L. S. (2018). Protection, routing, modulation, core, and spectrum allocation in SDM elastic optical networks. IEEE Communications Letters, 22(9):1806–1809.

Oliveira, H. M. N. S. and Fonseca, N. L. S. (2019). Proteção e roteamento multicaminho em redes ópticas elásticas com multiplexação por divisão espacial. Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos SBRC 2019, pages 487–500.

Santos, I. G., Hiago, L., Fontinele, A., Monteiro, J. A. S., Soares, A., and Campelo, D. (2019). Um mecanismo para potencialização da agregação de tráfego em redes ópticas elásticas. In Anais do XXXVII Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos, pages 321–334, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Savva, G., Ellinas, G., Shariati, B., and Tomkos, I. (2018). Physical layer-aware routing, spectrum, and core allocation in spectrally-spatially exible optical networks with multicore bers. In 2018 IEEE International Conference on Communications (ICC), pages 1–6.

Trindade, S. and da Fonseca, N. L. S. (2020). Core and spectrum allocation for avoidance of spectrum fragmentation in eon-sdm. In ICC 2020 2020 IEEE International Conference on Communications (ICC), pages 1–6.

Yan, L., Agrell, E., Wymeersch, H., Johannisson, P., Di Taranto, R., and Brandt-Pearce, M. (2015). Link-level resource allocation for exible-grid nonlinear ber-optic communication systems. IEEE Photonics Technology Letters, 27(12):1250–1253.
Publicado
16/08/2021
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ARAUJO, Paulo E. R.; LACERDA JR, Jurandir C.; SOARES, André C. B.. Um Novo Algoritmo de Balanceamento Espectral Entre Grupos de Núcleos para Redes Ópticas Elásticas com Multiplexação por Divisão Espacial. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 39. , 2021, Uberlândia. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2021 . p. 742-755. ISSN 2177-9384.