Routing, spectrum allocation and regenerator placement in flexible-grid optical networks

Kablosuz cihazların sayısındaki muazzam artış internet trafiğinin ciddi bir şekilde artmasına neden oluyor. Bu büyüme bizi internetin altyapısını oluşturan optik ağların kaynaklarını daha verimli kullanılmasına zorluyor. Son zamanlarda araştırmacıların ortaya koyduğu esnek optik ağ kavramı mevcut kanal koşullarından yararlanabilmek için iletim parametrelerini ayarlayıp kaynakların verimli bir şekilde kullanılmasını sağlıyor. Bu nedenle, esnek optik ağlar IP trafiğinin artan gelecekteki talebini karşılamak için umut verici bir çözümdürler. Optik spektrumun etkin kullanımı yanında, optik sinyalin fiber optik kabloda ilerlerken, bozulması da başka bir sorundur. Bu gibi durumlarda, eğer optik sinyalin gitmesi gereken yol, gidebileceği maksimum optik erişim sınırından daha uzun ise, optik sinyalin yeniden oluşturulması gerekir. Ancak, yenileyiciler pahalı cihazlardır ve bunların işletme giderleri de oldukça yüksektir. Bu nedenle, ağın yatırım maliyetini ve operasyonel maliyetini azaltmak için yenileyicilerin dikkatli bir şekilde yerleştirilmesi gerekir. Bu tezde, biz esnek optik ağlarda her talep için yönlendirme, spektrum tahsisi ve yenileyicilerin yerleştirme problemlerinin birlikte çözümüyle ilgilendik. Amacımız her talep için yönlendirme, spektrum tahsisini en az sayıda yenileyiciler grubunu topolojinin düğüm noktalarına yerleştirerek yapmak. Öncelikle, bu sorun için yeni bir karma tamsayı doğrusal programlama formülasyonu önerdik. Ancak, bu formülasyon büyük ağlar için pratik olmadığı için, bir ayrılmış sezgisel algoritma önerdik. Bu sezgisel algoritmada, ana problemi iki faza böldük. İlk fazda, biz ağın tam dalga boyu dönüştürebildiğini varsayarak, yenileyicilerin yerlerini belirledik ve talepler için yönlendirme yaptık. Sonra, ikinci aşamada her talep için spektrum tahsisini yaptık. Ayrılmış model makul büyüklükte optik ağlar için RSA-RP sorunu çözmek için kullanılabilir. Biz ayrılmış modelin, NSFNET topoloji için tüm vakaların % 92'de ve Deutsche Telekom topoloji için tüm vakaların % 99'da ideal çözümleri bulduğunu gösterdik. Ayrıca yenileyici gruplarının yerlerinin önemli ölçüde düğüm derecesi ve bitişik bağlantı uzunlukları gibi ağ parametrelerine bağlı olduğunu gösterdik.