Failure independent path protection against single-srlg failures in elastic optical networks
Esnek optik ağlarda tek SRLG arızalarına karşı arızadan bağımsız yol koruma
- Tez No: 495981
- Danışmanlar: PROF. DR. EZHAN KARAŞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Esnek Optik Ağlarda, esnek-grid spektrum tahsisi, spektrumun bant genişliği gerekliliklerine göre optik bağlantılara atanmasını sağlar, bu nedenle kapasite daha verimli kullanılır. Ağın sürdürülebilirliği, esnek optik ağlardaki temel sorunlardan biridir. Bu tez çalışmasında, tek bağlantı arızasına veya arızaya karşı ortak riski taşıyan bir grup bağlantıdan oluşan tek bir Risk Paylaşan Bağlantı Grubu (SRLG) arızalarına karşı ağ sürdürülebilirliği çalışılmıştır. Ağın sürdürülebilirliği sorunu, gerekli kapasite kaynaklarını en aza indirgemek ve etkin kullanımlarını en üst düzeye çıkartacak şekilde esnek optik ağların bütün tek SRLG arızalarına karşı çalışabilmesini sağlamak amacıyla formüle edilmiştir. Akış ve yol formülasyon yaklaşımlarını kullanarak bu amaç doğrultusunda sırasıyla iki formülasyon geliştirdik. Her iki yaklaşımda da amaç, tüm bağlantı talepleri için ana ve yedek yollar olarak adlandırılan iki yol kullanmaktır. Normal işlemlerde ana yol kullanılır. Ana yol arızası yaşandığı durumlarda yedek yola geçilir. Ana ve yedek yollar, arızanın yerini bilmeden ağın etkilenmemesini sağlamak için ayrışık-SRLG olacak şekilde seçilir. Bu durum, arızadan bağımsız koruma olarak adlandırılır. Spektrum tahsisi için, yol uzunluğuna dayalı olarak uygun Uyarlamalı Modülasyon ve Kodlama (AMC) profilini tayin eden bir AMC profili kullanılır. Birden fazla SRLG arızasının aynı anda yaşanması ihmal edildiği için yedek yollar, ana yollar arasında paylaşılabilir. Akış Formülasyonunda, verilen ağ topolojisi, bağlantı talep seti ve AMC profiline göre ayrışık-SRLG ana ve yedek yolları hesaplamak için bir Tamsayılı Doğrusal Programlama (ILP) kullanılır. Yol Formülasyonunda, ILP, önceden hesaplanmış ayrışık-SRLG ana ve yedek yol çiftleri setinden seçilmek için kullanılır. Her iki yaklaşımda da amaç, kaynak kullanımını en aza indirmektir. Formülasyonlar, 14 düğümlü NSFNET ve 24 düğümlü USANET topolojilerinde test edilmiştir. Akış Formülasyonunun performansının Yol Formülasyonundan daha iyi olmasına karşın, Yol Formülasyonunun sadeliği nedeniyle daha az işletim süresi olduğu görülmüştür. Yol Formülasyonu, 14 düğümlü NSFNET ve 24 düğümlü USANET topolojilerinin olası tüm bağlantı talepleri için bir çözüm bulabilmesine karşın Akış Formülasyonu bulamamıştır. Her iki formülasyon da, 14 düğümlü NSFNET için her biri rasgele seçilmiş 50 bağlantı isteğinden oluşan 10 talep seti için test edilmiştir ve Akış Formülasyonunun performansı, Yol Formülasyonundan ortalama %5 daha iyi sonuç vermiştir. Bazı durumlarda, Yol Formülasyonu önceden hesaplanan yol çiftlerinin kalitesinden dolayı sınırılı hesaplama süresi içinde daha iyi bir çözüm bulabilmektedir. Yol Formülasyonu, 24 düğümlü USANET'de olası tüm talepler için önceden hesaplanan yol çiftlerinin sayısını sınırlayarak test edilmiştir. Yol sayısı sınırı azaldıkça en uygun çözümün hızla kötüleştiği bulunmuştur. Sınır 30'dan büyük olduğunda, en uygun çözümün doyuma ulaştığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In Elastic Optical Networks, flexi-grid spectrum allocation is used where the the spectrum is assigned to optical connections according to their bandwidth requirements so that the capacity is used more efficiently. Ensuring network survivability is one of the main problem in elastic optical networks. In this thesis, we study network survivability against failure of a single link or a single Shared Risk Link Group (SRLG), which is a group of links sharing a common risk of failure. We formulate the network survivability problem where the objective is to minimize the required capacity resources and maximize their efficient usage such that the elastic optical network can recover against all single-SRLG failures. We developed two formulations towards this end using flow and path formulation approaches, respectively. In both approaches, the aim is to use two paths called the active and backup paths for all connection demands. In the normal operations, the active path is used. It is switched to the backup path in case of a failure of the active path. The active and backup paths are chosen SRLG-disjoint so that the network can recover from the failure without knowing the location of the failure, which is called failure independent protection. For the spectrum allocation, an Adaptive Coding and Modulation (AMC) scheme, which assigns the appropriate AMC profile based on the path length, is used. The backup paths can be shared among active paths because concurrent failure of multiple SRLGs is neglected. In the Flow Formulation, an Integer Linear Programming (ILP) is used to calculate SRLG-disjoint active and backup paths according to a given network topology, the set of connection demands and the AMC profile. In the Path Formulation, an ILP is used to select active and backup paths from a pre-computed set of SRLG-disjoint path pairs. In both approaches, the aim is to minimize the resource usage. The formulations are tested for the 14-node NSFNET and the 24-node USANET topologies. Although the performance of the Flow Formulation is better than the Path Formulation, the Path Formulation has smaller execution times due to its simplicity. The Path Formulation finds a solution for all possible connection demands of the 14-node NSFNET and the 24-node USANET, but the Flow Formulation was not able to find a solution for the NSFNET topology when the number of demands is large and for the USANET topology even for low number of demands. Both formulations are tested for 10 randomly selected demand sets each with 50 connection requests for 14- node NSFNET and the performance of the Flow Formulation is 5% better than the Path Formulation on the average. In some cases, the Path Formulation gives a better solution than the Flow Formulation when the runtime is limited because of the quality of the pre-computed set of path pairs. The Path Formulation is tested by limiting the number of pre-computed path pairs for all possible demands in 24-node USANET. It is found that the optimal solution first decreases rapidly as the number of path pair increases, but then it saturates when the number of path pairs per connection exceeds 30..
Benzer Tezler
- ATM şebekelerde trafik analizi ve güvenlik
Başlık çevirisi yok
HALİL AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNSEL DURUSOY
- IEEE 1149.1 standardı kullanarak test edilebilir lojik devre tasarımı
Testable lojik circit design by using IEEE 1149.1 standard
A.BETÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU
- Nükleer emniyette fiziksel koruma sistemi tasarımı ve analizi için yazılım geliştirilmesi
Development of a software in the context on nuclear security to design and analyze a physical protection system
MAHSUM AKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. SENEM ŞENTÜRK LÜLE
- Terörizmle mücadelede uluslararası işbirliği çıkmazı: Yabancı savaşçılar özelinde Türkiye örneği
The dilemma of international co-operation in the fight against terrorism: The case of Turkey in the context of foreign fighters
RAFET UFUK ÖNDER
Doktora
Türkçe
2023
Kamu YönetimiAnkara Hacı Bayram Veli ÜniversitesiAmme İdaresi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL KARABULUT