ILP, algoritmo genético e caminho mínimo para projetos de redes ópticas elásticas e sua probabilidade de bloqueio

Abstract

RESUMO: Neste trabalho é investigada a influência da otimização do projeto de rede na probabilidade de bloqueio em uma rede óptica elástica. Duas abordagens de otimização foram propostas para o problema de roteamento e alocação de espectro em redes ópticas elásticas, baseadas em programação linear inteira (ILP-RSA) e baseadas em algoritmos genéticos (AG-RSA). Após sintonizar o AG-RSA proposto, minimizando o enlace mais carregado (número de slots utilizado), os resultados numéricos mostram a comparação da configuração da rede para ILP-RSA, AG-RSA e algoritmo de caminho mais curto. Além disso, cada configuração de rede obtida foi avaliada, utilizando o framework de simulação ElasticO ++. Minimizando o número de slots para o link mais carregado, os experimentos mostram que o AG-RSA pode encontrar configurações de design de rede próximas do ótimo, enquanto o roteamento de caminho mais curto tende a gerar poucos links sobrecarregados, mantendo o restante da rede subutilizado. Além disso, o caminho mais curto precisa de 31,12 % a mais de slots de frequência em cada link para alocar a matriz de tráfego. Nos resultados obtidos, o método de roteamento do caminho mais curto apresentou os melhores resultados para a probabilidade de bloqueio.

ABSTRACT: In this work it is investigated the influence of network design optimization has on blocking probability in an elastic optical network. Two optimization approaches were proposed to routing and spectrum allocation problem in elastic optical network, based on integer linear programming (ILP-RSA) and based on Genetic Algorithmic (GA-RSA). After to tune the GA-RSA proposed, minimizing the most loaded link, the numerical results show the comparison of network configuration for ILP-RSA, GA-RSA, and shortest path algorithm. Moreover, each network configuration obtained was evaluated, using the framework of simulation ElasticO++. Minimizing the number of slots for the most loaded link, experiments show that GA-RSA could found network design configurations close to optimal, while shortest path routing tends to generate few links overloaded keeping the remainder of network underused. In addition, shortest path needs 31,12.