Optik WDM ağlarında görüntü topoloji uyarlama

Özet

Bu çalışma dinamik trafik yükü altındaki geniş alanlı dalgaboyu bölmeli çoğullama (WDM) temelli optik ağlarda, görüntü topolojinin yeniden yapılandırılması problemine yeni bir yaklaşım getirmektedir, internet omurgasındaki trafik karakteristikleri ölçümleri kullanılarak, gelecekteki trafik yapısı hakkında herhangi bir öngörü kullanılmaksızın, trafikteki değişimleri izleyen bir uyarlama yöntemi önerilmektedir. Önerilen yöntemde, ışıkyollarındaki trafik yükleri sürekli bir çevrim içinde ölçülmekte, ve trafikteki yük dağılımı dengesizliklerine, yeni bir ışıkyolu ekleyerek ya da varolan bir ışıkyolu kaldırılarak anında karşılık verilmektedir. Benzetim yolu ile yürütülen deneylerde, uyarlama yönteminin başarımı ve çeşitli sistem parametrelerinin etkileri incelenmiş, yöntemin ağ trafiğindeki değişimlere iyi cevap verebildiği gözlenmiştir.

Abstract

We present a new approach to the virtual-topology reconfiguration problem for a wavelength-division-multiplexing (WDM)-based optical wide-area mesh network under dynamic traffic demand. By utilizing the measured Internet backbone traffic characteristics, we propose an adaptation mechanism to follow the changes in traffic without a priori knowledge of the future traffic pattern. Our work differs from most previous studies on this subject, which re-design the virtual topology according to an expected traffic pattern, and then modify the connectivity to reach the target topology. The key idea of our approach is to adapt the optical connectivity by measuring the actual traffic load on lightpaths continuously, and reacting promptly to the load imbalances caused by fluctuations on the traffic, by either adding or deleting one lightpath at a time. When a load imbalance is encountered, it is corrected either by tearing down a lightpath that is lightly loaded or by setting up a new lightpath when congestion occurs. We introduce high and low watermarks on lightpath loads to detect any over/under-utilized lightpath, and to trigger an adaptation step. We formulate an optimization problem as a mixed-integer linear program, which determines whether or not to add or delete lightpaths at the end of a measurement period, one lightpath at a time, as well as which lightpath to add or delete. Simulation experiments on realistic network scenarios reveal interesting effects of the various system parameters. We find that this method adapts very well to the changes in the offered traffic.