Title
Optimizacija performansi optičkih WDM mreža agregacijom saobraćaja i konverzijom talasnih dužina
Creator
Miladić-Tešić, Suzana, 1987-
CONOR:
37963879
Copyright date
2020
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 31.12.2020.
Other responsibilities
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Saobraćajni fakultet
Alternative title
Performance optimization of opstical WDM networks by traffic grooming and wavelength conversion techniques
Publisher
[S. Miladić-Tešić]
Format
VIII, 115 str.
description
Saobraćajno inženjerstvo / Eksploatacija telekomunikacionog saobraćaja i mreža
description
Transport and traffic engineering / Operation of telecommunication traffic and networks
Abstract (sr)
Nova generacija optičkog umrežavanja javila se kao rezultat povećanih korisničkih zahteva i potrebe za efikasnim i ekonomičnim korišćenjem spektra i raspoloživog propusnog opsega. Eksponencijalno povećanje obima saobraćaja u optičkim transportnim mrežama neminovno dovodi do dostizanja granice fizičkog kapaciteta optičkog vlakna, tako da će u bliskoj budućnosti zahtev za racionalnim korišćenjem ovog resursa predstavljati imperativ. Izvesno je da trenutno zastupljena tehnologija multipleksiranja po talasnim dužinama neće biti u mogućnosti da podrži buduće saobraćajne zahteve. Fiksni razmak između kanala za posledicu ima veliki deo spektra koji nije iskorišćen, a posebno kod prenosa velikim brzinama. S tim u vezi, aktuelna su rešavanja određenih pitanja koja se odnose na problematiku rutiranja i racionalnog korišćenja optičkih resursa, jer se time može omogućiti dodatni protok na postojećoj infrastrukturi. Optički link prate i visoke cene pa je cilj operatora da sve resurse u mreži implementira i iskoristi na što racionalniji način što je osnovni motiv za istraživanja sprovedena u okviru doktorske disertacije. Istraživanja su usmerena na odgovarajuće tehnike saobraćajnog inženjeringa kojima se postiže preraspodela saobraćajnih tokova u mreži i racionalna upotreba resursa. Time se stvaraju uslovi za opsluživanje dodatnih saobraćajnih zahteva. U istraživanju su ispitani efekti primene konverzije talasnih dužina i parametri koji najviše utiču na performanse mreže. Lokacije i broj konvertora su istražene za različite topologije i stepen povezanosti mreža, intenzitet saobraćaja i maksimalan broj talasnih dužina. Agregacija saobraćaja, koja podrazumeva izvorno grupisanje konekcija, posebno je istražena u elastičnim optičkim mrežama koje se mogu posmatrati kao tip WDM (Wavelength Division Multiplexing) mreža u kojima se kao jedinični resurs posmatra frekvencijski slot umesto talasne dužine. Takve mreže omogućavaju fleksibilno podržavanje različitih binarnih protoka prema specifičnim zahtevima korisnika. Optički predajnik generiše izvorno grupisane konekcije čime je moguće smanjiti broj zaštitnih opsega i ostvariti uštede optičkog spektra a istovremeno smanjiti potreban broj optičkih predajnika. Nekoliko grupisanih konekcija naziva se optički tunel. Za rešavanje navedenog složenog optimizacionog problema predložen je algoritam zasnovan na metaheuristici Optimizacija kolonijom pčela. Rezultati pokazuju da se primenom predloženog algoritma mogu postići značajne uštede optičkih resursa, a time i unapređenje performansi mreže. S obzirom da su istraživani statički saobraćajni scenariji, predloženi algoritam i tehnike saobraćajnog inženjeringa mogu se efikasno primenjivati prilikom planiranja i dizajniranja optičkih mreža.
Abstract (en)
The new generation of optical networking raised as a result of increasing users' traffic demands and the need for efficient and cost-effective spectrum and bandwidth usage in. Exponential growth of traffic volume in optical transport networks inevitably results in reaching the physical fiber limit capacity and hence, its rationale usage will be an imperative in the near future. It is certain that currently deployed wavelength division multiplexing technology will not be able to cope with the future traffic demands. Fixed channel spacing results in a large spectrum wastage, especially for high speed transmissions. Therefore, the issues related to the routing problem and rationale spectrum usage are of the interest because the additional capacity can be provided at the existing infrastructure. The optical link is followed by high prices and the operator’s goal is to implement and use all the network resources in the most rational manner possible, what is the main motivation for the research conducted within this dissertation. The research is focused on appropriate traffic engineering techniques that achieve the traffic flow redistribution in the network and rational use of resources. That makes conditions for serving additional traffic demands. The effects of applying wavelength conversion and parameters which most influence the network performances are investigated. Locations and the number of converters are investigated under different network topologies and connectivities, traffic load and maximum number of available wavelengths. Traffic grooming, that means source connections grooming has been particularly investigated in elastic optical networks, which represent a form of WDM (Wavelength Division Multiplexing) networks where a frequency slot is treated as a unit resource instead of wavelength. Such networks have the ability to adjust data rates to fit specific user demands. Groomed connections are generated in optical transmitter, thus making it possible to eliminate the necessary guard bands and in such way to save optical spectrum, while reducing the required number of transmitters. Such group of groomed connections is called an optical tunnel. To solve this complex optimization problem, a new algorithm based on the Bee colony optimization metaheuristic has been proposed in this thesis. The obtained results show that its implementation leads to significant optical resource savings and consequently better network performances. Since static traffic scenario has been considered, the proposed algorithm and traffic engineering techniques can be efficiently used for planning and designing of optical networks.
Authors Key words
optička mreža, rutiranje i alokacija spektra, agregacija saobraćaja, konverzija talasnih dužina, optimizacija kolonijom pčela
Authors Key words
optical network, routing and spectrum allocation, traffic grooming, wavelength conversion, bee colony optimization
Classification
621.39:656(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Nova generacija optičkog umrežavanja javila se kao rezultat povećanih korisničkih zahteva i potrebe za efikasnim i ekonomičnim korišćenjem spektra i raspoloživog propusnog opsega. Eksponencijalno povećanje obima saobraćaja u optičkim transportnim mrežama neminovno dovodi do dostizanja granice fizičkog kapaciteta optičkog vlakna, tako da će u bliskoj budućnosti zahtev za racionalnim korišćenjem ovog resursa predstavljati imperativ. Izvesno je da trenutno zastupljena tehnologija multipleksiranja po talasnim dužinama neće biti u mogućnosti da podrži buduće saobraćajne zahteve. Fiksni razmak između kanala za posledicu ima veliki deo spektra koji nije iskorišćen, a posebno kod prenosa velikim brzinama. S tim u vezi, aktuelna su rešavanja određenih pitanja koja se odnose na problematiku rutiranja i racionalnog korišćenja optičkih resursa, jer se time može omogućiti dodatni protok na postojećoj infrastrukturi. Optički link prate i visoke cene pa je cilj operatora da sve resurse u mreži implementira i iskoristi na što racionalniji način što je osnovni motiv za istraživanja sprovedena u okviru doktorske disertacije. Istraživanja su usmerena na odgovarajuće tehnike saobraćajnog inženjeringa kojima se postiže preraspodela saobraćajnih tokova u mreži i racionalna upotreba resursa. Time se stvaraju uslovi za opsluživanje dodatnih saobraćajnih zahteva. U istraživanju su ispitani efekti primene konverzije talasnih dužina i parametri koji najviše utiču na performanse mreže. Lokacije i broj konvertora su istražene za različite topologije i stepen povezanosti mreža, intenzitet saobraćaja i maksimalan broj talasnih dužina. Agregacija saobraćaja, koja podrazumeva izvorno grupisanje konekcija, posebno je istražena u elastičnim optičkim mrežama koje se mogu posmatrati kao tip WDM (Wavelength Division Multiplexing) mreža u kojima se kao jedinični resurs posmatra frekvencijski slot umesto talasne dužine. Takve mreže omogućavaju fleksibilno podržavanje različitih binarnih protoka prema specifičnim zahtevima korisnika. Optički predajnik generiše izvorno grupisane konekcije čime je moguće smanjiti broj zaštitnih opsega i ostvariti uštede optičkog spektra a istovremeno smanjiti potreban broj optičkih predajnika. Nekoliko grupisanih konekcija naziva se optički tunel. Za rešavanje navedenog složenog optimizacionog problema predložen je algoritam zasnovan na metaheuristici Optimizacija kolonijom pčela. Rezultati pokazuju da se primenom predloženog algoritma mogu postići značajne uštede optičkih resursa, a time i unapređenje performansi mreže. S obzirom da su istraživani statički saobraćajni scenariji, predloženi algoritam i tehnike saobraćajnog inženjeringa mogu se efikasno primenjivati prilikom planiranja i dizajniranja optičkih mreža.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.