Dimensioning and optimization of node architecture in optical transport networks

Abstract

Nesta dissertação é apresentada uma introdução as redes de transporte oticas multicamada. Foram caracterizados os dois elementos principais da rede: nós e ligações. Ao nível das ligações foi feita uma abordagem baseada nos seus elementos físicos principais. Ao nível dos nós foram tidos em consideração o tráfego de cliente (baixo débito) e o tráfego de linha (alto débito), bem como os componentes necessários para os transportar. A forma como o tráfego de cliente e agregado e o encaminhamento do mesmo na rede, exigem a elaboração de uma arquitetura que minimize os recursos necessários. A necessidade de otimizar este processo de dimensionamento da rede levou a construção e validação de métodos de agregação de tráfego e encaminhamento baseados em topologias lógicas da rede. Assim, proponho nesta dissertação algoritmos de agregação e encaminhamento aplicados a um software livre, previamente validados por modelos de programação linear baseados em restrições e funções objectivo adequadas a topologia pretendida. A apresentação detalhada dos resultados considerando o CAPEX, bem como a sua análise são considerados na dissertação. Por fim, são apresentadas conclusões e sugerido o trabalho científico que ainda pode ser realizado neste âmbito.

In this dissertation an introduction is presented to the multilayer optical transport networks. The two main elements of the network were characterized: nodes and links. Regarding the connections it was made a shallower approach based on its key physical elements. In terms of nodes client traf- c (low bandwith) and the line tra c (high bandwith) were considered as well as the components necessary to carry them. The way the client tra c is aggregated and its forwarding in the same network requires an architecture which makes use of the minimum resources. The need of optimizing this network design process led to the construction and validation of tra c aggregation methods and routing based on logical network topologies. I therefore propose in this dissertation routing and grooming algorithms applied to a open source software, previously validated by linear programming models based on constraints and objective functions suitable to the desired topology. A detailed presentation of the results considering the CAPEX and its analysis are also taken into account. Finally, conclusions are presented and the scienti c work that can still be done in this area is suggested.