A methodology for provisioning and differentiation of optical QoS in FWN impaired transparent optical networks

Orientadores: Helio Waldman, Moises Renato Nunes RibeiroTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Esta Tese propõe estratégias para o provimento de QoS óptico diferenciado em redes ópticas transparentes sob a influência do efeito não-linear de Mistura de Quatro Ondas em um cenário no qual redes clientes, como IP/MPLS e SDH, solicitam dinamicamente caminhos ópticos. Tais conexões são regidas por contratos de serviço óptico e para atender aos níveis de desempenho acordados com as redes clientes, propomos o uso de mecanismos de Controle de Admissão de Chamadas (CAC) integrados aos algoritmos de Atribuição de Rota e Comprimento de Onda (RWA). A estratégia adotada nesta Tese parte de uma abordagem conservadora para permitir que as propostas de redução de complexidade do CAC/RWA sejam propriamente avaliadas usando métricas desenvolvidas neste trabalho. Os resultados obtidos destacam a interdependência de três grandezas: nível de QoS experimentado pelas redes clientes, volume total de tráfego atendido pela rede óptica e complexidade dos algoritmos. Nesta direção, a principal contribuição da Tese é CAC/RWA's com baixíssima complexidade que se mostram eficientes no provimento de QoS sob uma limitação de camada física muito complexa, no cenário de rede com ou sem diferenciação de serviço ópticoAbstract: This Thesis proposes methodologies for differentiated optical QoS in a multi-client scenario, in which client networks (e.g. IP/MPLS and SDH) dynamically request lightpaths from a transparent optical network in which Four-Wave Mixing (FWM) imposes crosstalk among lightpaths. In order to meet Optical Service Level Agreement (OSLA), it is proposed an integrated approach towards Connection Admission Control (CAC) and Routing and Wavelength Assignment (RWA) algorithms. The strategy used in this Thesis includes a progressive approach from complex to simple algorithms to properly assess the simplified control, of FWM through new metrics such as Probability of Threshold Violation (TVP). In addition, it is shown that very simple CACRWA can be used to provide Differentiated Services. Results highlight the trade-off among three parameters: QoS levels required by client networks, total traffic transported though optica! network, and complexity of QoS algorithms. Therefore, the main contribution lies in low complexity CAC/RWA algorithms to tackle a very complex physical impairment, even encompassing scenarios with differentiated requirements for OSLADoutoradoTelecomunicações e TelemáticaDoutor em Engenharia Elétric