Solução Ciente da Área para Alocação de Recursos em Redes Ópticas Metropolitanas

Abstract

As redes ópticas metropolitanas (MON) estão passando por grandes transformações para continuar a oferecer serviços que atendam aos requisitos das aplicações do futuro. O tráfego dessas aplicações apresenta um comportamento diferente em cada horário do dia e em cada área específica da rede. As soluções agnósticas desse contexto não consideram tal distribuição desigual de tráfego. Este trabalho apresenta uma solução de roteamento e alocação de espectro ciente da área no contexto de redes ópticas metropolitanas elásticas (MEON). Tal proposta alcança o dobro de redução do bloqueio de largura de banda na rede como um todo, e pelo menos 1% de redução nas áreas compreensivas (CA) e residenciais (RA) existentes na metro.

Política de Roteamento Ciente das Áreas e dos Clusteres em Redes Ópticas Metropolitanas

“…A literatura recente ( , Yan et al 2018, Yan et al 2020) tem investigado políticas que empreguem tomadas de decisão fundamentadas nas taxas de tráfego para otimizac ¸ão no uso dos recursos em redes ópticas metropolitanas baseadas em EON. Seguindo esta tendência, a proposta de [Sousa et al 2022] utiliza ponderamento dos enlaces baseados em pesos que podem representar o nível de tráfego local em MEON. Em comum, todas essas soluc ¸ões exploram o problema de roteamento e alocac ¸ão de espectro (RSA), mas apenas [Yan et al 2020] e [Sousa et al 2022] destacam RSA ciente das áreas da metro, enquanto todas as demais soluc ¸ões são agnósticas das áreas.…”

“…Seguindo esta tendência, a proposta de [Sousa et al 2022] utiliza ponderamento dos enlaces baseados em pesos que podem representar o nível de tráfego local em MEON. Em comum, todas essas soluc ¸ões exploram o problema de roteamento e alocac ¸ão de espectro (RSA), mas apenas [Yan et al 2020] e [Sousa et al 2022] destacam RSA ciente das áreas da metro, enquanto todas as demais soluc ¸ões são agnósticas das áreas. Já em [Kosmatos et al 2023] uma aplicac ¸ão de rede definida por software possibilita a criac ¸ão de fatias de conectividade fim-a-fim com reconhecimento de qualidade de servic ¸o, ajustando em tempo real a configurac ¸ão fixa aos parâmetros variáveis do tráfego, embora esta seja uma soluc ¸ão para um ambiente coabitado por múltiplas tecnologias de transmissão, e não apenas transmissão óptica.…”

“…O presente trabalho sugere formar caminhos baseando-se na estratégia de selecionar previamente os enlaces da rede menos frequentemente utilizados por outras requisic ¸ões, e que potencialmente passam por outras áreas da rede menos congestionada com o tráfego. Por se tratar de uma bordagem ciente da área e referir-se ao domínio óptico, comparam-se as soluc ¸ões com outras de igual natureza do problema ( [Yan et al 2020] e [Sousa et al 2022]).…”

“…São propostas duas políticas para resolver esse problema, denominados soluc ¸ão de roteamento ciente das área (Metro Area Aware Routing Solution -MAARS) e dos clusteres metropolitanos (Metro Cluster Aware Routing Solution -MCARS). Ambas as estratégias foram comparadas com os algoritmos igualmente cientes ALWAcs [Sousa et al 2022], e os complementares A2RSAp1 e A2RSAp2 [Yan et al 2020]. De acordo com a literatura da área, as soluc ¸ões cientes foram comparadas com soluc ¸ões agnósticas consideradas como benchmarks, as quais são os algoritmos MHK e SWK [Yan et al 2020], bem como com o CS [Wang and Mukherjee 2014].…”

“…Dentre tais problemas pode-se destacar [Zhong et al 2016, Yan et al 2020]: i) pode existir enorme gap entre o pico de tráfego em uma área e o vale de tráfego em outra (ou clusteres distintos), o que irá requerer soluc ¸ões rápidas e flexíveis a um menor custo; ii) não há um modelo único de definic ¸ão e organizac ¸ão dessas áreas. Há cidades que possuem uma única área comercial, assim como pode haver cidades com duas ou mais dessas áreas, isto é, vários clusteres de área comercial, impondo múltiplos pontos críticos para o estrangulamento do tráfego de dados simultaneamente; iii) o aumento da adoc ¸ão de servic ¸os orientados a dados tem ocorrido mediante o surgimento de novas aplicac ¸ões, as quais irão requerer melhor operac ¸ão e gerenciamento dos recursos da rede [Sousa et al 2022]; e iv) nesse ecossistema irá predominar grande heterogeneidade de tecnologias com diferentes padrões de interconexão [Kosmatos et al 2023], exigindo estratégias multicamadas e multidomínios.…”