Μεθοδολογία προσομοίωσης δρομολόγησης πραγματικού χρόνου σε οπτικά δίκτυα με ατέλειες φυσικού στρώματος

Abstract

Η Διατριβή επικεντρώνεται στη μελέτη αλγορίθμων online δρομολόγησης και παροχής Ποιότητας Υπηρεσίας (Quality of Service) σε δίκτυα ΑΟΝ (All Optical Networks) WDM τα οποία χρησιμοποιούν το σχήμα MPλS (Multi-Protocol Lambda Switching). Αναπτύσσεται η θεωρία δρομολόγησης κάτω από impairments (ατέλειες φυσικού στρώματος) με έμφαση τα μη-γραμμικά φαινόμενα και ειδικά τα φαινόμενα FWM (Four Wave Mixing) και XPM (Cross Phase Modulation). Δίνεται έμφαση στην αποτελεσματική διαχείριση και τον υπολογισμό των σταθερών οι οποίες χρησιμοποιούνται για την μοντελοποίηση των διαφόρων φυσικών διεργασιών οι οποίες αλλοιώνουν το σήμα και οδηγούν σε μείωση του BER (Bit Error Rate) του συνδέσμου και κατ’ επέκτασιν τη χειροτέρευση της ποιότητας υπηρεσίας. Σε ένα τέτοιο πλαίσιο σχεδιάζεται και προτείνεται ένας προσομοιωτής ο οποίος με βάση προσεγγιστικά αναλυτικά μοντέλα μπορεί και προσομοιώνει μια πληθώρα αλγορίθμων RWA (Routing and Wavelength Assignment) για τη σύγκριση των υπαρχόντων προσεγγίσεων με τις προτεινόμενες από τον συγγραφέα. Κεντρικό στοιχείο της διατριβής είναι η αυτόνομη διαχείριση του δικτύου και η αύξηση με ευφυείς μεθόδους δρομολόγησης της περιοχής διαφάνειας του δικτύου κάτω από πραγματικές συνθήκες και όχι με τη σχεδίαση χειρότερης περίπτωσης. Με αυτόν τον τρόπο αυξάνεται η εκμετάλλευση του υπάρχοντος εύρους ζώνης του δικτύου χωρίς την ανάγκη εγκατάστασης νέου για να αντιμετωπιστούν οι ατέλειες φυσικού μέσου. Τέλος μελετάται η ελαχιστοποίηση της παρέμβασης του διαχειριστή με χρήση της αυτόματης δρομολόγησης και ανάθεσης μήκους κύματος που προσφέρεται από εξελιγμένους αλγορίθμους. Τα αποτελέσματα δικαιολογούνται με εκτενείς προσομοιώσεις.