Algoritmos de roteamento e atribuição de espectro com minimização de fragmentação em redes ópticas elásticas

Abstract

Redes ópticas Elásticas têm atraído muita atenção nos últimos anos devido à sua capacidade de transmitir diferentes taxas de dados, aumentando ou diminuindo o espectro óptico de acordo com a demanda necessária, garantindo uma alta eficiência espectral. No entanto, estabelecer e desfazer diferentes conexões acaba segmentando o espectro em vários pequenos fragmentos, dificultando o atendimento a novas requisições. Outro problema recorrente em Redes Ópticas Elásticas, chamado Roteamento e Atribuição de Espectro (RSA, do inglês Routing and Spectrum Assignment), tem como objetivo encontrar um caminho e atribuir ao mesmo um número contíguo de slots de espectro usando a menor quantidade possível de recursos espectrais. Este trabalho propõe dois novos algoritmos RSA para minimizar o problema de fragmentação de espectro em Redes Ópticas Elásticas. Cada um deles utiliza uma heurística diferente afim de minimizar a fragmentação. Os resultados obtidos através de simulações indicam que os algoritmos propostos superam outros algoritmos convencionais, em termos de probabilidade de bloqueio e fragmentaçãodo espectro.

Elastic Optical Networks have drawn a lot of attention in recent years because of its ability to transmit different data rates by increasing or decreasing the optical spectrum according to the necessary demand, ensuring a high spectral efficiency. However, establishing and tearing down different connections end up segmenting the spectrum in several small fragments, making it difficult to attend incoming requests. Another recurrent problem in elastic optical networks, called Routing and Spectrum Assignment (RSA), aims to find a path and assign to it a contiguous number of spectrum slots using the smallest possible amount of spectral resources. This work proposes two novel RSA algorithms to minimize the spectrum fragmentation problem in Elastic Optical Networks. Each one of them uses a different heuristic in order to reach fragmentation minimization. Results obtained through simulations indicate that the proposed algorithms outperforms other conventional algorithms in terms of blocking probability and spectrum fragmentation ratio.