Abordagem Multi-Política para Roteamento, Modulação e Alocação Dinâmica de Núcleo e Espectro em SDM-EONs

• Ramon Alves Oliveira UFPA
• Denis Rosário UFPA
• Eduardo Cerqueira UFPA
• Helder Oliveira UFABC

DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2024.1521

Resumo

Novas aplicações que demandam conexões mais velozes e flexíveis impulsionam o crescimento de tráfego de internet e testam os limites da arquitetura atual de redes ópticas. Neste contexto, redes ópticas elásticas com multiplexação por divisão espacial (SDM-EONs) tornam-se candidatas importantes para substituir e aprimorar o padrão atual, uma vez que oferecem granularidade mais fina, maior capacidade e maiores taxas de transmissão. Neste artigo são propostas três políticas de alocação de núcleo e espectro em SDM-EONs que lançam mão de estratégias dinâmicas de atraso de ativação de núcleo, alocação bidirecional e evitação de áreas sombreadas para otimizar e equilibrar o bloqueio, fragmentação e o crosstalk da rede. Os resultados das simulações feitas indicam que as abordagens propostas conseguem melhor desempenho nas métricas testadas em grandes intervalos de carga.

Referências

Dixit, S., Batham, D., and Narwaria, R. P. (2021). Elastic optical network: A promising solution for future communication networks considering differentiated cos. In Machine Intelligence and Smart Systems: Proceedings of MISS 2020, pages 49–60. Springer.

Lacerda, J. C., Cartaxo, A. V. T., and Soares, A. C. B. (2021). New core and spectrum balancing algorithms for space division multiplexed elastic optical networks. In 2021 IEEE International Mediterranean Conference on Communications and Networking (MeditCom), pages 383–388.

López, V., Velasco, L., et al. (2016). Elastic optical networks. Architectures, Technologies, and Control, Switzerland: Springer Int. Publishing.

Moura, P. M. and da Fonseca, N. L. (2021). Multipath routing in elastic optical networks with space-division multiplexing. IEEE Communications Magazine, 59(10):64–69.

Moura, P. M. and Drummond, A. C. FlexGridSim: Flexible Grid Optical Network Simulator. [link].

Naik, D., Bauri, A., De, T., et al. (2020). Traffic aggregation in elastic optical and wireless networks. In Proceedings of the 2nd International Conference on Communication, Devices and Computing, pages 55–70. Springer.

Oliveira, H. M. and da Fonseca, N. L. (2017). Routing, spectrum, core and modulation level assignment algorithm for protected sdm optical networks. In GLOBECOM 2017-2017 IEEE Global Communications Conference, pages 1–6. IEEE.

Paradisi, A., Figueirdo, R. C., Chiuchiarelli, A., and de Sousa Rosa, E. (2019). Optical Communications. Springer.

Shapiro, L. G. (1996). Connected component labeling and adjacency graph construction. In Kong, T. Y. and Rosenfeld, A., editors, Topological Algorithms for Digital Image Processing, volume 19 of Machine Intelligence and Pattern Recognition, pages 1–30. North-Holland.

Yousefi, F. and Ghaffarpour Rahbar, A. (2020). Novel crosstalk, fragmentation-aware algorithms in space division multiplexed-elastic optical networks (sdm-eon) with considering physical layer security. Optical Switching and Networking, 37:100566.

Zhang, S., Yeung, K.-L., and Jin, A. (2021). Lbfa: A load-balanced and fragmentation-aware resource allocation algorithm in space-division multiplexing elastic optical networks. Photonics, 8(10).