Failure independent path protection against single-srlg failures in elastic optical networks

Esnek Optik Ağlarda, esnek-grid spektrum tahsisi, spektrumun bant genişliği gerekliliklerine göre optik bağlantılara atanmasını sağlar, bu nedenle kapasite daha verimli kullanılır. Ağın sürdürülebilirliği, esnek optik ağlardaki temel sorunlardan biridir. Bu tez çalışmasında, tek bağlantı arızasına veya arızaya karşı ortak riski taşıyan bir grup bağlantıdan oluşan tek bir Risk Paylaşan Bağlantı Grubu (SRLG) arızalarına karşı ağ sürdürülebilirliği çalışılmıştır. Ağın sürdürülebilirliği sorunu, gerekli kapasite kaynaklarını en aza indirgemek ve etkin kullanımlarını en üst düzeye çıkartacak şekilde esnek optik ağların bütün tek SRLG arızalarına karşı çalışabilmesini sağlamak amacıyla formüle edilmiştir. Akış ve yol formülasyon yaklaşımlarını kullanarak bu amaç doğrultusunda sırasıyla iki formülasyon geliştirdik. Her iki yaklaşımda da amaç, tüm bağlantı talepleri için ana ve yedek yollar olarak adlandırılan iki yol kullanmaktır. Normal işlemlerde ana yol kullanılır. Ana yol arızası yaşandığı durumlarda yedek yola geçilir. Ana ve yedek yollar, arızanın yerini bilmeden ağın etkilenmemesini sağlamak için ayrışık-SRLG olacak şekilde seçilir. Bu durum, arızadan bağımsız koruma olarak adlandırılır. Spektrum tahsisi için, yol uzunluğuna dayalı olarak uygun Uyarlamalı Modülasyon ve Kodlama (AMC) profilini tayin eden bir AMC profili kullanılır. Birden fazla SRLG arızasının aynı anda yaşanması ihmal edildiği için yedek yollar, ana yollar arasında paylaşılabilir. Akış Formülasyonunda, verilen ağ topolojisi, bağlantı talep seti ve AMC profiline göre ayrışık-SRLG ana ve yedek yolları hesaplamak için bir Tamsayılı Doğrusal Programlama (ILP) kullanılır. Yol Formülasyonunda, ILP, önceden hesaplanmış ayrışık-SRLG ana ve yedek yol çiftleri setinden seçilmek için kullanılır. Her iki yaklaşımda da amaç, kaynak kullanımını en aza indirmektir. Formülasyonlar, 14 düğümlü NSFNET ve 24 düğümlü USANET topolojilerinde test edilmiştir. Akış Formülasyonunun performansının Yol Formülasyonundan daha iyi olmasına karşın, Yol Formülasyonunun sadeliği nedeniyle daha az işletim süresi olduğu görülmüştür. Yol Formülasyonu, 14 düğümlü NSFNET ve 24 düğümlü USANET topolojilerinin olası tüm bağlantı talepleri için bir çözüm bulabilmesine karşın Akış Formülasyonu bulamamıştır. Her iki formülasyon da, 14 düğümlü NSFNET için her biri rasgele seçilmiş 50 bağlantı isteğinden oluşan 10 talep seti için test edilmiştir ve Akış Formülasyonunun performansı, Yol Formülasyonundan ortalama %5 daha iyi sonuç vermiştir. Bazı durumlarda, Yol Formülasyonu önceden hesaplanan yol çiftlerinin kalitesinden dolayı sınırılı hesaplama süresi içinde daha iyi bir çözüm bulabilmektedir. Yol Formülasyonu, 24 düğümlü USANET'de olası tüm talepler için önceden hesaplanan yol çiftlerinin sayısını sınırlayarak test edilmiştir. Yol sayısı sınırı azaldıkça en uygun çözümün hızla kötüleştiği bulunmuştur. Sınır 30'dan büyük olduğunda, en uygun çözümün doyuma ulaştığı gözlemlenmiştir.