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Utilização de meta-heurística e de divisão espectral para alocação eficiente de espectro em redes ópticas elásticas

O presente trabalho aborda a utilização de um método heurístico e um procedimento meta-heurístico para melhorias na alocação do espectro em Redes Ópticas Elásticas. O uso da meta-heurística é proposto com o fim de melhorar o algoritmo de alocação de espectro conhecido como MSCL (Min Slot-Continuity...

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Main Author: LIRA, Clayton José Natal de
Other Authors: ALMEIDA JÚNIOR, Raul Camelo de Andrade
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
Subjects:
Engenharia Elétrica
Redes ópticas elásticas
MSCL
Divisão espectral
PSO
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28358
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id ir-123456789-28358
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spelling ir-123456789-283582018-12-29T05:05:43Z Utilização de meta-heurística e de divisão espectral para alocação eficiente de espectro em redes ópticas elásticas LIRA, Clayton José Natal de ALMEIDA JÚNIOR, Raul Camelo de Andrade http://lattes.cnpq.br/8412745314132883 http://lattes.cnpq.br/5242718140293648 Engenharia Elétrica Redes ópticas elásticas MSCL Divisão espectral PSO O presente trabalho aborda a utilização de um método heurístico e um procedimento meta-heurístico para melhorias na alocação do espectro em Redes Ópticas Elásticas. O uso da meta-heurística é proposto com o fim de melhorar o algoritmo de alocação de espectro conhecido como MSCL (Min Slot-Continuity Capacity Loss). Para tanto, utiliza-se o algoritmo de otimização por enxame de partículas PSO (Particle Swarm Optimization) para determinar de forma mais adequada a relação entre o tamanho da requisição e o tamanho do espaço de espectro disponível na rede, onde se pode fazer a alocação da demanda. Para isso, fora proposto o uso de uma matriz de valores para quantificar a capacidade de alocação de cada conjunto de slots disponíveis nas rotas. A meta-heurística visa à obtenção de valores ótimos para preencher essa matriz de formas proposta, e assim quantificar mais apropriadamente o número de formas de alocação e, consequentemente, a perda de capacidade derivada da alocação da requisição nas redes ópticas elásticas. É mostrado que a técnica ajuda a diminuir a probabilidade de bloqueio das requisições futuras quando comparada com a técnica MSCL originalmente proposta. Nesta dissertação, também é proposta uma heurística que combina a técnica de Divisão Espectral (Split Spectrum) em redes ópticas elásticas com o cálculo da perda de capacidade na rede, de forma a encontrar melhores alternativas de divisão e alocação das requisições ao se utilizar a técnica descrita. A heurística proposta beneficia-se do aumento da quantidade de combinações de alternativas de alocação, gerado pelo método de Divisão Espectral, e por escolher aquela que promove uma maior eficiência na utilização do espectro na rede. Observa-se assim uma sinergia entre a técnica de divisão espectral e a técnica de redução da perda de capacidade, já que o uso do MSCL com a Divisão Espectral faz reduzir mais significativamente a probabilidades de bloqueio quando comparado com as outras técnicas de alocação de espectro. FACEPE This work discusses the use of a heuristic method and a metaheuristic procedure for improvement in the spectrum allocation in Elastic Optical Networks. The metaheuristics is proposed in order to improve the spectrum allocation algorithm known as MSCL (Min Slot-Continuity Capacity Loss), which uses the algorithm of optimization by swarm of particles PSO (Particle Swarm Optimization) for determining a combination of values capable of quantify more appropriately the number of allocation forms. For this purpose, it was proposed to use matrix of values to quantify the capacity of allocation of each set of available slots on the routes. The metaheuristic technique aims in obtaining optimal values to fill the proposed matrix of forms and, thus, quantify more appropriately the capacity loss derived from the request allocation in elastic optical networks. It is shown that the technique helps to reduce the blocking probability of future requests when compared with the MSCL technique originally proposed. In this work, it is also proposed a heuristic that combines Spectral Division technique (Split Spectrum) in elastic optical networks with the calculation of the capacity loss in the network, in order to find the best alternative of division and allocation of requests when using the technique described. The heuristic benefits from the increased amount of combination in the allocation alternatives, generated by the division method Split Spectrum, and choose the one that promotes greater efficiency of spectrum use in the network. It is observed a synergy between the spectral splitting technique and the technique that reduced the capacity loss, since the use of MSCL with Split Spectrum makes further reductions in the blocking probabilities when compared with other spectrum allocation techniques. 2018-12-28T19:58:00Z 2018-12-28T19:58:00Z 2016-08-01 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28358 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Eletrica
institution REPOSITORIO UFPE
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