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dc.creatorLACERDA JÚNIOR, Jurandir Cavalcante-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7864968023875243por
dc.contributor.advisor1SOARES, André Castelo Branco-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4545154317245176por
dc.contributor.advisor-co1CARTAXO, Adolfo da Visitação Tregeira-
dc.contributor.referee1SOARES, André Castelo Branco-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4545154317245176por
dc.contributor.referee2CARTAXO, Adolfo da Visitação Tregeira-
dc.contributor.referee3PAIVA, Anselmo Cardoso de-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6446831084215512por
dc.contributor.referee4REIS JUNIOR, Jose Valdemir dos-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/5892952730297435por
dc.contributor.referee5DRUMMOND, André Costa-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/8525132522308309por
dc.date.accessioned2024-04-30T13:02:37Z-
dc.date.issued2024-03-13-
dc.identifier.citationLACERDA JÚNIOR, Jurandir Cavalcante. Alocação de Recursos em Redes Ópticas Elásticas com Multiplexação por Divisão Espacial Considerando Limitações da Camada Física. 2024. 150 f. Tese( Programa de Pós-graduação Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2024.por
dc.identifier.urihttps://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/5264-
dc.description.resumoNos últimos anos, a comunidade científica tem apontado as redes ópticas elásticas com multiplexação por divisão espacial (space-division multiplexed elastic optical networks (SDM-EONs)) para compor a infraestrutura das redes de transporte e atender a crescente demanda de tráfego dos usuários. Nas SDM-EONs baseadas em fibras multi-núcleos, a fibra óptica é composta por vários núcleos e cada núcleo possui seu próprio espectro óptico. Uma questão fundamental no funcionamento de uma SDM- EON é a alocação de novos caminhos ópticos a partir de chegadas de requisições para novas conexões. Esta questão está relacionada ao problema de alocação de recursos, conhecido como problema de roteamento, escolha de modulação, alocação de núcleo e espectro (routing, modulation, core, and spectrum assignment (RMCSA)). Um dos desafios para resolver o problema RMCSA são as limitações da camada física da rede. As limitações de camada física impactam diretamente na qualidade de transmissão dos caminhos ópticos da rede. Dentre as várias limitações de camada física, destacam- se o crosstalk inter-núcleo, o ruído de emissão espontânea amplificada (amplified spontaneous emission (ASE)) e as interferências não-lineares. Neste contexto, o objetivo desta tese é propor algoritmos para resolver o problema de alocação de recursos em SDM-EONs baseadas em fibras multi-núcleos, considerando as limitações da camada física da rede. Como contribuições são propostos cinco algoritmos: i) o algoritmo de balanceamento de espectro (ABE); ii) o algoritmo de balanceamento de núcleo (ABN); iii) o algoritmo com aprendizado de máquina para escolha de núcleo (AMN); iv) o algoritmo ciente de crosstalk para alocação de núcleo e espectro (ACiNE); e v) o algoritmo ciente de limitações intra e inter núcleo para escolha de modulação, núcleo e espectro (CIA-MCSA). Os algoritmos propostos são submetidos a um processo de avaliação de desempenho que considera diferentes formatos de modulação, o funcionamento em diferentes topologias de redes, em fibras ópticas multi-núcleos com diferentes coeficientes de acoplamento, cenários de tráfego dinâmico e com demandas por taxa de bits heterogêneas entre os clientes. Os resultados numéricos mostram que, quando comparados a outras propostas da literatura, os algoritmos propostos apresentam menor probabilidade de bloqueio de circuito e menor probabilidade de bloqueio de banda.por
dc.description.abstractIn recent years, the scientific community has indicated the space-division multiplexed elastic optical networks (SDM-EONs) to compose the infrastructure of transport networks and satisfy the growing demand for user traffic. In SDM-EONs based on uncoupled multi-core fiber (MCF), the optical fiber is composed of several cores, each with its own optical spectrum. A fundamental issue in the operation of an SDM-EON is the allocation of a new lightpath based on the arrival of requests for new connections. This question is related to the resource allocation problem, known as the routing, modulation, core, and spectrum assignment (RMCSA) problem. One of the challenges in solving the RMCSA problem is the physical layer impairments of the network. Physical layer impairments directly impact the quality of transmission of the network’s lightpaths. Among the diverse physical layer impairments, the inter-core crosstalk, the amplified spontaneous emission (ASE) noise, and the non-linear interference stand out. In this context, this thesis proposes algorithms to solve the resource allocation problem in SDM-EONs MCF-based, considering the network’s physical layer impairments. As contributions, five algorithms are proposed: i) the spectrum balancing algorithm (ABE); ii) the core balancing algorithm (ABN); iii) the machine learning-based algorithm for core selection (AMN); iv) the crosstalk-aware algorithm for core and spectrum allocation (ACiNE); and v) the inter-core crosstalk-aware and intra-core impairment- aware algorithm for modulation, core, and spectrum assignment (CIA-MCSA). The proposed algorithms are subjected to a performance evaluation process considering different modulation formats, operation in different network topologies, multi-core fibers with different coupling coefficients, dynamic traffic scenarios, and heterogeneous bit rate demands among customers. The numerical results show that, when compared to other proposals in the literature, the proposed algorithms have a lower circuit blocking probability and a lower bandwidth blocking probability.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2024-04-30T13:02:37Z No. of bitstreams: 1 Tese_de_Doutorado_Jurandir_Final_MA_assinado_assinado.pdf: 9868638 bytes, checksum: c40f42795a20e06776149ffa75aea6bd (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2024-04-30T13:02:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_de_Doutorado_Jurandir_Final_MA_assinado_assinado.pdf: 9868638 bytes, checksum: c40f42795a20e06776149ffa75aea6bd (MD5) Previous issue date: 2024-03-13eng
dc.description.sponsorshipCAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Maranhãopor
dc.publisher.departmentDEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA/CCETpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFMApor
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO DOUTORADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectredes ópticas elásticas;por
dc.subjectmultiplexação por divisão espacial;por
dc.subjectfibras multi-núcleos;por
dc.subjectroteamento;por
dc.subjectescolha de modulação;por
dc.subjectalocação de núcleo e espectro;por
dc.subjectlimitações de camada físicapor
dc.subjectelastic optical networks;eng
dc.subjectspatial division multiplexing;eng
dc.subjectmulticore fiber;eng
dc.subjectrouting;eng
dc.subjectmodulation;eng
dc.subjectcore and spectrum assignment;eng
dc.subjectphysical layer impairmentseng
dc.subject.cnpqArquitetura de Sistemas de Computaçãopor
dc.titleAlocação de Recursos em Redes Ópticas Elásticas com Multiplexação por Divisão Espacial Considerando Limitações da Camada Físicapor
dc.title.alternativeResource Allocation in Elastic Optical Networks with Multiplexing Space Division Considering Physical Layer Limitationseng
dc.typeTesepor
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