On the Impact of the Physical Topology on the Optical Network Performance

Abstract

Network performance optimization is a polyparametric task where usually the physical network topology is already provided and given. The latter is mainly defined by the geographical needs and the business models developed in a region that reflect the particular data traffic requirements. However, during the design of a new network, the physical topology can be considered as an additional parameter, and this work aims to study the potential impact of a network topology in the performance of the network. Two relevant metrics of optical WDM networks are evaluated, throughput and blocking ratio. Through the simulation of 350k implementations of more than 500 network topologies, we demonstrate a performance variation on networks with the same number of nodes and edges up to 73.9% on the total network load under same levels of requests blocking ratio, and up to 17.3% on the network throughput.

Métodos de Avaliação do Desempenho de Redes Ópticas Analisando as Curvas de Bloqueio

“…A topologia de uma rede de telecomunicações influencia seu desempenho tanto em termos de Probabilidade de Bloqueio e Throughput [Tessinari et al 2018b], como em termos de sobrevivência [Pavan et al 2015], e modificar a topologia afeta diretamente o seu desempenho. Redes com a mesma quantidade de recursos podem ter taxas de bloqueios diferentes para a mesma carga de tráfego.…”

“…Foram apresentados os resultados obtidos pela aplicação do RSA a dois conjuntos de topologias, onde foi possível confirmar (em comparação com os resultados demons- trados em [Tessinari et al 2018b]) que topologias com a mesma quantidade de recursos podem possuir taxas de bloqueio diferentes, e topologias com menos recursos (1 enlace a menos) podem possuir menor taxa de bloqueio do que topologias com mais recursos disponíveis para a alocação das demandas. Ambos os métodos foram capazes de classificar as topologias conforme o seu desempenho em todas as cargas do intervalo analisado, e mesmo tendo abordagens diferentes classificaram as mesmas topologias como as melhores, atendendo o limiar especificado.…”

“…Nos trabalhos [Tessinari et al 2018b], [Zang et al 2000], [Tessinari et al 2015] e [Tessinari et al 2018a]é possível verificar que os resultados demonstrados através de curvas de bloqueio variam conforme as cargas da rede.…”

“…Por exemplo, em [Tessinari et al 2018b]é demonstrada a influência que a topologia causa no desempenho de redesópticas, onde topologias com a mesma quantidade de recursos possuem diferentes taxas de bloqueio, e no trabalho [Zang et al 2000]é possível verificar como os resultados de bloqueio variam conforme as cargas da rede para diferentes heurísticas de atribuição de comprimento de onda. Nesses cenários, quando analisadas em conjunto todas as curvas de bloqueio geradas a partir de simulações,é possível identificar que uma determinada curva possui o menor bloqueio para uma dada carga de rede e para outra carga apresenta o maior bloqueio dentre todas as curvas do conjunto analisado.…”

Enabling User-Friendly EON Simulations with a Graphical Interface for ElasticO++

“…Network performance is affected by many diverse factors, such as changes in spectrum management techniques [5] and topology [6]. Therefore, it is necessary to use tools to simulate the behaviour of communication networks and to verify the impact of the changes on network performance.…”