FOG: função de objetivo genérico para roteamento e alocação de comprimentos de onda em redes ópticas com tráfego de demanda estática

Esta tese de doutorado propõe uma formulação matemática para simulação de roteamento e alocação de comprimentos de onda em redes ópticas, sem a inclusão de restrições que não são inerentes ao problema básico e com o objetivo de ser aplicável a qualquer tipo de rede óptica com tráfego de demanda estática. O estabelecimento de uma rota seguida da seleção de um comprimento de onda é um dos pontos chave para o bom funcionamento de uma rede óptica, pois influencia na forma como os recursos da rede serão gerenciados. Assim, o processo de roteamento e alocação de comprimentos de onda em redes ópticas, conhecido como RWA (Routing and Wavelength Assignment), necessita de soluções que busquem a sua otimização. Entretanto, a despeito dos inúmeros estudos com o objetivo de otimizar o processo RWA, observa-se que não há, a priori, nenhuma solução que possa levar a uma padronização do referido processo. Considerando que a padronização é desejável na consolidação do uso de qualquer tecnologia, a Tese descrita neste trabalho é uma Função de Objetivo Genérico (FOG) que trata do processo de roteamento e alocação de comprimentos de onda, visando estabelecer uma base a partir da qual seja possível desenvolver um padrão ou vários padrões para redes ópticas. A FOG foi testada, via simulação, no processo de alocação de comprimentos de onda do inglês, Wavelength Assignment e no processo RWA como um todo. Em ambos os casos, os testes foram realizados considerando redes opacas, trazendo resultados surpreendentes, considerando a simplicidade da solução para um problema não trivial.

ABSTRACT: This doctoral thesis proposes a mathematical formulation to simulate routing and wavelength assignment in optical networks, without the inclusion of constraints that are not inherent to the basic problem and in order to be applicable to any type of optical network with a static traffic demand. The establishment of a route followed by wavelength assignment is one of the keys to the smooth operation of an optical network, as this influences on how the resources of the network will be managed. Thus, the process of routing and wavelength assignment (RWA) in optical networks, needs a solution that seeks its optimization. However, despite numerous studies aiming to optimize RWA, it is observed that there is no solution, a priori, that could lead to a standardization of RWA process. Whereas consolidating standardization is desirable in the use of any technology, the thesis described in this work is a Generic Objective Function(GOF) that deals with the process of routing and wavelength assignment to establish a basis from which we can develop a standard or several standards for optical networks. The GOF was tested by simulation in the process of wavelength assignment (WA) and the RWA process as a whole. In both cases, tests were performed considering opaque networks, bringing surprising results, considering the simplicity of solution for a non-trivial problem.