Desenho topológico de redes ópticas

Abstract

A massificação do acesso à Internet e o surgimento de novos serviços de telecomunicações tem originado um crescimento continuado do tráfego. As modernas redes de telecomunicações são suportadas por sistemas ópticos baseados em múltiplos comprimentos de onda e dotadas de mecanismos de sobrevivência contra falhas. Nesta dissertação estudamos o problema do desenho topológico de uma rede óptica sobrevivente. O problema do desenho topológico consiste em determinar a topologia de menor custo para uma dada localização de nós e modelo de tráfego. No âmbito desta dissertação assumimos que o mecanismo de sobrevivência deve ser capaz de recuperar de uma falha em qualquer ligação. Neste trabalho são apresentados modelos em programação linear inteira para a minimização dos custos de instalação de uma rede óptica sobrevivente, segundo um esquema de protecção dedicada e partilhada. É também apresentado um algoritmo genético para aproximação da solução óptima do problema para os esquemas de protecção considerados. No âmbito da análise do algoritmo genético são comparados dois métodos de cruzamento e dois métodos de selecção. Utilizando os modelos em programação linear inteira e o algoritmo genético foram determinadas aproximações para a topologia óptima de redes de telecomunicações reais.

The massification of Internet access and the appearance of new telecommunications services are originating a continuum traffic growth. Modern telecommunication networks are supported by optical systems based on multiple wavelengths and endow of survivability mechanisms against fails. In this dissertation, the survivable network topological design problem is studied. The topological design problem consists in determining the least cost network topology, given the nodes location and traffic model. In this dissertation, it is assumed that the survivability mechanism can recover from fails in any link. In this work, integer linear programming models to minimize the installation costs of a survivable optical network are presented. The considered protection schemes are dedicated protection and shared protection. A genetic algorithm to approximate the problem optimal solution for the considered protection schemes is also presented. Two crossover methods and two selection methods are compared within the genetic algorithm. Using the integer linear programming model and the genetic algorithm, approximations to optimal topologies, for real telecommunications networks are determined.