Comparação de estratégias de acomodação espectral e desfragmentação em redes ópticas elásticas

Abstract

Na atual conjuntura tecnológica do ponto de vista de transmissões ópticas, as tecnologias de multiplexação por divisão de comprimento de onda (Wavelength Oivision Multiplexing - WOM) que trabalham com grade fixa de 50 GHz não irão comportar a demanda existente para os próximos 10 anos. Esta escassez ocorre por vários motivos: canais com largura fixa de 50 GHz, limitação de 80 canais ópticos por enlace, capacidade máxima de transmissão de 100 Gb/s por canal. Em busca de soluções viáveis frente a este paradigma que se apresenta, surge a proposta da tecnologia conhecida como Redes Ópticas Elásticas (Elastic Optical Network- EON), uma tecnologia que permite canais ópticos com larguras de banda de 3.125, 6.250, 12.500, 25 e 50 GHz, capacidade de transmissão das taxas suportadas pela tecnologia WDM e ainda taxas de 200 Gb/s, 400 Gb/s e 1 Tb/s, e podem ser implantadas sobre a mesma infraestrutura óptica WDM já existente correspondendo assim a um custo altamente inferior se comparado a implantação de novas redes. A eficiência desta nova proposta de tecnologia está principalmente nos algoritmos de roteamento e atribuição espectral (Routing and Spectrum Assignment - RSA) que visam a maximização dos recursos de disponibilidade da rede através da diminuição da probabilidade de bloqueio. O uso do RSA resulta na geração de fragmentação diminuindo a disponibilidade de recursos da rede. Dentro deste cenário, o presente trabalho estuda a viabilidade do uso de desfragmentação baseada na realocação sobre o enlace que apresentar maior índice de fragmentação e analisa a adoção de dois índices: índice de consecutividade e índice de maior número de FSUs ocupados, para a seleção do enlace a ser desfragmentado. Os resultados deste estudo foram obtidos a partir do desenvolvimento da versão 5 do simulador Elastic Op tica I Network Simulator (EONSim). Para a obtenção dos resultados, diferentes taxas de transmissão foram distribuídas uniformemente para cada uma carga de tráfego entre 45 e 100 erlang (E), o RSA First-Fit (FF) foi adotado para todas as simulações, para diminuir o processamento as desfragmentações foram executadas a partir de um número R de conexões liberadas (R= 10, R= 50 e R= 100). Para o cenário utilizando o índice de consecutividade, foi aferido ganho de até 44 para 55 E e ganho médio de 15 quando comparado aos resultados do cenário sem desfragmentação, para o uso do índice de maior número de FSUs ocupados, foi observado ganho de 26 para 55 E com ganho médio de 10. A partir dos resultados obtidos é possível concluir que a adoção de estratégias de desfragmentação para redes EONs são passíveis de serem utilizadas pois apresentam diminuição da probabilidade de bloqueio e aumento da disponibilidade dos recursos da rede

In the current technological environment from the point of view of optical transmission, multiplexing technologies for wavelength division (Wavelength Oivision Multiplexing - WOM) working with fixed 50 GHz grid will not support the existing demand for the next 10 years. This scarcity occurs due to several reasons: channels with fixed width of 50 GHz, limitation of 80 optical channels per link, maximum transmission capacity of 100 Gb / s per channel. In search of viable forward solutions to this paradigm that presents technology proposal comes known as Optical Networks Elastic (Elastic Optical Network - EON), a technology that enables optical channels with bandwidths of 3,125, 6,250, 12,500, 25 and 50 GHz transmission capability of rates supported by the WOM yet rates of 200 Gb / s, 400 Gb / s and 1 Tb / s, and can be implemented on the same optical infrastructure WOM already existing thus corresponding to a highly cost less if compared to deployment of new networks. The efficiency of this proposed new technology is mainly in routing algorithms and spectral assignment (Routing and Spectrum Assignment - RSA) aimed at maximizing network availability of resources by reducing the likelihood of blocking. The use of RSAs on the EONS networks fragmentation results in the generation of reducing the availability of network resources. Within this scenario, the present work-studies the feasibility of defragmentation use based on the relocation of the link to submit further fragmentation indexo This paper studies the adoption of two indices: consecutiveness index and more FSUs index busy, both indexes allow the selection of the link to be defragmented. The results of this study were obtained from the development of version 5 of the simulator Elastic Optical Network Simulator (EONSim). To obtain the results, different transmission rates were evenly distributed for each traffic load between 45 and 100 Erlang (E), the First-Fit RSA (FF) was adopted for ali the simulations to reduce the defragmentation processing were performed from an R number of released connections (R = 10, R = 50 and R = 100). For the scenario using the consecutiveness index gain of up to 44 was measured to 55 E and average gain of 15 compared to results without defragmentation scenario for the use of higher index number of occupied FSUs, gain was observed 26 to 55 E and average gain of 10. From the results it can be concluded that the adoption of defragmentation strategies for eons networks are likely to be used since they have decreased blocking probability and increase the availability of network resources.