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Heuristic planning algorithm for sharing restoration interfaces in OTN over DWDM networks
Optical Fiber Technology ( IF 2.7 ) Pub Date : 2020-12-22 , DOI: 10.1016/j.yofte.2020.102426
A.V.S. Xavier , J.C. Silva , J.F. Martins-Filho , C.J.A. Bastos-Filho , D.A.R. Chaves , R.C.A. Almeida Jr. , D.R.B. Araujo , J.A. Martins

Due to the expansion of telecommunication services, the demand for technologies that improve transmission quality has been growing in recent years. One of these technologies is optical transport networks (OTNs), which works as a layer above the DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) network to enable the most efficient use of resources. This work proposes an OTN network planning solution over DWDM based on heuristic algorithms. The main objective is to plan the allocation of OTN network interfaces (the most costly element) to meet the performance and resilience requirements. We implemented two versions of the heuristic algorithm. The first version, called OTN-PASRIN-Max, delivers a robust solution to ensure all planning requirements, but the heuristic does not guarantee a solution that deploys the minimum number of resources. The second version, which is our main proposal, is called OTN-PASRIN and returns a solution that simultaneously maximizes resilience and minimizes the deployment of resources through better reuse of components, which causes a reduction in the final cost of the project. We evaluate our proposal in two scenarios, a small network with 4 OTN nodes, and a larger network with 16 OTN nodes. For the small network, we compared the results of the proposed algorithm with an exhaustive search, and the results were very close in all traffic conditions. In the larger network, we performed a comparison between our proposal and the other version (OTN-PASRIN-Max). The results showed that OTN-PASRIN saves a considerable amount of resources (approximately 20%) in all studied scenarios.



中文翻译:

用于在DWDM网络上共享OTN中的恢复接口的启发式计划算法

由于电信服务的扩展,近年来对提高传输质​​量的技术的需求一直在增长。这些技术之一是光传输网络(OTN),它作为DWDM(密集波分复用)​​网络之上的一层,可以最有效地利用资源。这项工作提出了一种基于启发式算法的基于DWDM的OTN网络规划解决方案。主要目标是计划OTN网络接口(最昂贵的元素)的分配,以满足性能和弹性要求。我们实现了两种版本的启发式算法。第一个版本称为OTN-PASRIN-Max,它提供了一个强大的解决方案来确保满足所有计划要求,但是启发式方法并不能保证部署最少资源的解决方案。第二个版本是我们的主要建议,称为OTN-PASRIN,它返回一种解决方案,该解决方案通过更好地重用组件来同时最大化弹性和最小化资源部署,从而降低了项目的最终成本。我们在两种情况下评估我们的建议,即具有4个OTN节点的小型网络和具有16个OTN节点的大型网络。对于小型网络,我们将提出的算法的结果与穷举搜索进行了比较,结果在所有流量条件下都非常接近。在较大的网络中,我们在提案和其他版本(OTN-PASRIN-Max)之间进行了比较。结果表明,在所有研究的场景中,OTN-PASRIN都节省了大量资源(大约20%)。称为OTN-PASRIN并返回一种解决方案,该解决方案通过更好地重用组件来同时最大化弹性和最小化资源部署,从而降低了项目的最终成本。我们在两种情况下评估我们的建议,即具有4个OTN节点的小型网络和具有16个OTN节点的大型网络。对于小型网络,我们将提出的算法的结果与穷举搜索进行了比较,结果在所有流量条件下都非常接近。在较大的网络中,我们在提案和其他版本(OTN-PASRIN-Max)之间进行了比较。结果表明,在所有研究的场景中,OTN-PASRIN都节省了大量资源(大约20%)。称为OTN-PASRIN并返回一种解决方案,该解决方案通过更好地重用组件来同时最大化弹性和最小化资源部署,从而降低了项目的最终成本。我们在两种情况下评估我们的建议:一个具有4个OTN节点的小型网络和一个具有16个OTN节点的大型网络。对于小型网络,我们将提出的算法的结果与穷举搜索进行了比较,结果在所有流量条件下都非常接近。在较大的网络中,我们在提案和其他版本(OTN-PASRIN-Max)之间进行了比较。结果表明,在所有研究的方案中,OTN-PASRIN都节省了大量资源(约20%)。从而降低了项目的最终成本。我们在两种情况下评估我们的建议:一个具有4个OTN节点的小型网络和一个具有16个OTN节点的大型网络。对于小型网络,我们将提出的算法的结果与穷举搜索进行了比较,结果在所有流量条件下都非常接近。在较大的网络中,我们在提案和其他版本(OTN-PASRIN-Max)之间进行了比较。结果表明,在所有研究的场景中,OTN-PASRIN都节省了大量资源(大约20%)。从而降低了项目的最终成本。我们在两种情况下评估我们的建议,即具有4个OTN节点的小型网络和具有16个OTN节点的大型网络。对于小型网络,我们将提出的算法的结果与穷举搜索进行了比较,结果在所有流量条件下都非常接近。在较大的网络中,我们在提案和其他版本(OTN-PASRIN-Max)之间进行了比较。结果表明,在所有研究的方案中,OTN-PASRIN都节省了大量资源(约20%)。在所有路况下的结果都非常接近。在较大的网络中,我们在提案和其他版本(OTN-PASRIN-Max)之间进行了比较。结果表明,在所有研究的场景中,OTN-PASRIN都节省了大量资源(大约20%)。在所有路况下的结果都非常接近。在较大的网络中,我们在提案和其他版本(OTN-PASRIN-Max)之间进行了比较。结果表明,在所有研究的方案中,OTN-PASRIN都节省了大量资源(约20%)。

更新日期:2020-12-22
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